过滤技术改进医疗保健产品

医疗和卫生保健市场，过滤和分离相关设备的市场规模在2009年达到24亿美元左右

自联合国设立“千年发展目标”以来已经过去了十年，该目标旨在刺激全国性和国际性的行动，以在主要的性病治疗和预防全球性传播上取得一些实质性进展。该目标计划于2015年完成，但是，时间已经过去了三分之二，我们见到的进展却很小。因此联合国秘书长已经召集了世界各国的首领在今年9月份召开一次高峰会议，意在推动这些目标的实现。从目前的全球经济病症来看，成功的希望不是非常大。

过滤和膜处理设备对于生命科学研究是至关重要的，
其中包括药物开发、生物处理和实验室用过滤组件及系统

 不管结果好与不好，重要的是，在八个千年目标中，有三个是特别针对健康问题的：
　　◆ 目标4：降低儿童死亡率；
　　◆ 目标5：改善孕妇的健康状况；
　　◆ 目标6：对抗HIV/AIDS、疟疾和其他疾病。
　　以上每个目标到2015年都有特定的改进目标。这些目标连同八大目标中的第一项（消除极端的贫穷和饥饿，这是这些健康问题的根源）意味着，现在，在与健康卫生相关的领域应该可以看到大量的成果。
 

血液透析是半渗透膜最重要的应用之一

医疗和卫生保健行业吸引了某些慈善团体和政府提案的关注。以抵抗艾滋病、结核病和疟疾为目的的全球基金（Global Fund）的成立就是为了协调各个研究项目，Bill and Melinda Gates基金会在几个与千年计划目标相关的项目中投入了大量的资金。
　　对于HIV/AIDS等“高调”疾病的关注，让人们忽视了一些更容易导致死亡的疾病，例如由水传播的血吸虫病。此外，导致死亡的不再仅仅是可传播的传染病，人类已经能够控制这些疾病，例如疟疾、霍乱或肺结核。
　　在全世界的所有死亡案例中，将近60%是由生活方式导致的非传染性“疾病”引起的，例如肥胖、吸烟过度或饮酒过量。这显示了卫生保健产品的重要性（以及更加良好的教育的重要性）。
　　不过，由于疟疾导致的死亡人数是非常惊人的。全世界几乎一半的人口面临着感染疟疾的风险，每年有2.5亿人新感染疟疾，将近100万人死亡。感染疟疾所导致的生命损失和体力衰弱要花费巨大的经济成本。但到2015年，疟疾导致的死亡率可能会趋近于零。
　　攻克这些疾病的成果虽不明显，但并不会降低几个目标的重要性，并且，这意味着医疗和卫生保健行业将面临巨大的商机。现在 医疗行业用过滤设备部件上的投资相对较少，尽管其增长速度较高。
　　医疗和卫生保健行业
　　在估量行业规模之前，必须先定义，但医疗和卫生保健行业与其他应用之间模糊的界限，使得定义并不容易。因此，医生和兽医所进行的与医疗和健康相关的活动都属于这一范畴，主要就是疾病的照料和预防：
　　◆ 医院、牙诊所、健康诊所等机构的运行；
　　◆ 药物、健康食品和膳食补充品、身体护理品的供应；
　　◆ 护理之家和（晚期病人）安养院的运营。
　　有关定义的问题在医药行业（包括医疗用药的批量生产）和生物医疗行业是非常明确的。在这两个行业，药物的开发是归在医疗部门的。美容用品不包括其中，但肌肉处理乳膏则包括其中。没有卫生保健功能的住所不包括其中。
　　通过正确的评估，避免了界限定义的问题。据说在医疗保健行业，过滤和分离相关设备的市场规模在2009年为24亿美元左右，其中包括生命周期内的备件。2008/2009年度的经济衰退对这一行业和其他行业都产生了影响，实际上，2009年的市场价值差不多与2008年相同。
　　但是，潜在的增长却相当强劲，这一行业预计在2010年将回升至少5%。目前对这一行业的市场规模估计为全球过滤设备市场总规模的4.9%左右。
　　市场结构
　　这一设备行业所服务的市场是相当多样化的，从医院和地区性的健康服务结构到研究实验室、养护所以及人类和动物养护产品的制造商。在美国这是一个非常成熟的行业，但大多数北欧国家也正迅速赶上，而中国和印度的巨大人口数量则让政府部门停下来思考，这种需求该如何满足。
　　卫生保健改革议案的通过让美国的医疗保健行业发生了骚动。卫生保健和医药公司认为，这将严重缩减他们的业务。几乎所有最大型的卫生保健公司都是美国公司或是位于美国的，《财富时代》在2010年评出的全球500强企业中，包括12家卫生保健设备和服务提供商（主要是养护所和诊所运营商）。其中除了一家，其他都位于美国，年营业额在67-870亿美元之间。家用产品供应商也包括在内，例如高露洁、宝洁和Reckitt Benckiser，这些公司的产品组合包括许多身体护理产品和药物。联合利华也名列其中，尽管其食品和饮料的业务也非常大。
　　从设备供应商的角度来看，近期所发生的最大事件是美国Millipore公司被德国医药巨头默克（Merck）公司收购一事。Millipore是生命科学研究用过滤和膜处理设备的主要供应商之一，所涉及的行业包括药物开发、生物处理和实验室过滤组件及系统。
　　分离设备的应用
　　医疗和保健领域使用过滤分离设备的主要原因就是对近乎绝对的纯净度的需求，特别是病原体和热原质的去除。也就是说，要去除像细菌一样的微小的物种，而其直径通常小于可以用微滤技术去除的物质。
　　用于这一行业的大多数设备必须可以进行蒸汽消毒，并且在大多数生产工艺的系统中得到过成功的使用。医疗和健康保养过程中所用的精细过滤设备，特别是膜过滤介质，可能是最重要的。采用透析分离技术进行的血液人工处理，即血液透析，是半渗透膜最重要的应用之一。
　　这可能是膜分离最为公众所知的透析应用。血液透析通过将身体中的血液循环到一个外部薄膜上来完成。薄膜去除废弃的物质和血液中多余的液体，然后必须在血液中添加矿物质和化学试剂，以补充或纠正可能由膜分离造成的营养缺乏或化学物质失衡。然后，干净的补充血液会回到体内。高通量透析采用合成薄膜，这种薄膜可以更有效地去除大颗粒废弃物和更多的液体，使得病人可以缩短治疗时间。血液在透析过程中摄取的多余流体通常采用超滤技术去除。
　　透析是一个巨大的市场，美国政府每年花费240亿美元用于肾衰竭的治疗。据估计，大约有200万人在接受常规的透析治疗，而且这一数字到2020年可能会加倍。目前美国肾衰竭的病人数量占全球的四分之一，即每100万人口就有1500个病例。（日本的比例超过该数字，为2000病人/100万人口。）
　　该行业的领先公司包括德国Fresenius集团的子公司Fresenius Medical Care，其销售的血液透析仪数量超过全世界总数的二分之一。Fresenius还是一家重要的血液透析诊所运营商。
　　虽然血液透析是最大的应用领域，但在医疗和保健行业也有许多其他的过滤应用，主要是在小型的单元中，既可用于防止微粒进入操作系统，也可防止其从系统的出口流失。点滴营养液的提纯和蒸馏是非常重要的一个应用领域，这些液体是用作注射疫苗的基础溶液的。过滤器可以放置在填满疫苗的容器的正前方。
　　这些类型的过滤器是由过滤行业的主要公司，例如Pall和Millipore，以及大量的专业生产商生产的。它们能够以注射过滤器的形式提供，注射器外壳或吸液管上集成有过滤介质；或者以微囊的形式提供，扁平外壳的中心面上安装着一圈过滤介质，外壳的每一面都是有一个螺纹接套，可以与弹性填充管道和滤出管道相连接。
　　这些微型过滤器可以由注射器或泵驱动；或以在线过滤器的形式安装，由压力或真空驱动。它们可以只用一次然后就废弃，或者制成可清洗或可消毒的形式。对于大流量或固体含量高的流体，可以采用标准的筒式过滤器，其中用的是深度过滤介质或打褶滤纸。在首选膜过滤介质的场合，可以采用亲水或疏水的材料。