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Neue Materialien für die Medizintechnik

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Smarte Kleidung könnte Patienten mit Herzinsuffizienz unterstützen

Ein weiteres spannendes Projekt in Sachen intelligente Textilien befindet sich noch im Frühstadium, ist aber überaus vielversprechend: Der Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein fördert die Entwicklung smarter Textilien.

Prof. Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer arbeitet an der Entwicklung faserbasierter elektrochemischer Transistoren für textiles Gewebe. Die Langzeitvision ist eine elektronische Textilstruktur, die gezielt den Herzmuskel stimulieren und somit ein insuffizientes Herz unterstützen kann. Dazu werden elektrisch-leitfähige Fäden mit einem leitfähigen Polymer beschichtet und in Kett- und Schussrichtung, das heißt kreuzend, in einem textilen Gewebe verarbeitet. Auf ihrem Kreuzungspunkt werden Halbleitermaterialien punktförmig aufgetragen, so dass ein elektrochemischer Transistor und somit ein Transistorknoten entsteht. So können von außen steuerbare Schaltvorgänge ausgelöst werden.

Diese Entwicklung soll dann Grundlage für eine zukünftige Anwendung in textilen Medizinprodukten sein. Angedacht ist eine elektronische Textilstruktur, die den Herzmuskel gezielt an gewünschten Stellen und in bestimmten Zeitabständen elektrisch stimulieren kann. Auf diese Weise kann ein insuffizientes Herz unterstützt werden. Man darf gespannt sein.

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Neue Silikonkleber erhöhen Akzeptanz von tragbaren Medizingeräten

Welche Bedeutung haben Werkstoffe für die Weiterentwicklung neuer Medizintechnologien? Als Anbieter von Silikonen sowie siliziumbasierter Technologie sieht Dow Corning innovative Klebetechnologien als eine zentrale Voraussetzung für das Wachstum im Markt tragbarer Medizingeräte – vor allem im Segment hauthaftender Anwendungen. Ausgehend von Faktoren wie Tragedauer, Hautzustand, Größe und Gewicht eines Geräts könne sich die Wahl des richtigen Klebers für den jeweiligen Gerätetyp erheblich auf die Einhaltung der Therapie durch den Patienten und somit auf die Wirksamkeit der Behandlung auswirken, heißt es von Dow Corning.

Konkret bedeutet dies: „Während tragbare Überwachungs- und Behandlungsgeräte wesentliche Vorteile für Patienten, Pflegekräfte und das Gesundheitssystem insgesamt bieten können, hängt ihre Wirksamkeit vom sachgemäßen Gebrauch ab, und dieser ist eng mit dem Tragekomfort verbunden“, wirbt Marie Crane, Healthcare Marketing Leader bei Dow Corning, für die hauseigenen Produkte. So könnten maßgeschneiderte Silikonlösungen von Dow Corning oder auch Dow Corning MG 7-1010 Soft Skin Adhesive, ein Klebstoff mit starker Haftkraft, einen großen Unterschied bewirken, glaubt Crane.

Entscheidend ist, dass hauthaftende Diagnose- und Therapiegeräte beim Tragen keine Irritationen verursachen und sich vor allem bei Patienten mit empfindlicher Haut ohne Unbehagen abnehmen lassen. Aus diesen Gründen steigen viele Gerätedesigner auf silikonbasierte Haft- und Weichhautkleber um. Neben Bioverträglichkeit, wasserabweisender Wirkung und Designfreiheit erleichtert die breite Palette an Silikonklebern von Dow Corning eine passgenaue Auswahl und anwendungsgerechte Lösungen.

Über die Entwicklung neuer hautverträglicher Klebestoffe hinaus (Dow Corning hat in den letzten beiden Jahren mehrere hauthaftende und neue Flüssigsilikonkleber eingeführt) investiert Dow Corning permanent in die Modernisierung seiner Einrichtungen. So bietet das jüngst erweiterte Anwendungszentrum in Midland (Michigan, USA) beispielsweise Expertenwissen und Unterstützung in der Verarbeitung und Prüfung von Materialien für medizinische Geräte. In Midland können Kunden die Eigenschaften neuer Materialien testen lassen. Um die Sicherheit und Konformität der Produkte zu gewährleisten, sind Toxikologen und Experten für Regulatory Affairs mit an Bord.

Grundsätzlich sind die Designwünsche von Kunden Treiber für Innovationen bei Dow Corning. Häufig geht es auch darum, die Produktionskosten für ein Medizinprodukt zu reduzieren. Mit anderen Worten: Innovationen haben zum einen das Ziel, Medizinprodukte zu verbessern, zum anderen geht es um die Verbesserung der Produktion. In einer Branche, in der bereits zertifizierte Produkte nicht problemlos verändert werden können, kommen neue Materialien am besten in der Frühphase neu entwickelter Medizinprodukte zum Einsatz. Alternativ können jedoch auch Probleme bei bereits auf dem Markt befindlichen Medizinprodukten oder aber Lieferengpässe Anlässe sein, auf neue Materialien zurückzugreifen.

Wie Medizinprodukte beschaffen sind, hängt nicht nur vom Material selbst, sondern auch vom Fertigungsverfahren ab. So arbeitet die Firma Wacker Chemie beispielsweise am 3D-Druck von Silikonen (Devicemed berichtete). In Zukunft sind demnach additiv gefertigte, individuell angepasste Atemmasken und Hörgeräte aus Silikon denkbar. Grundsätzlich lässt sich feststellen: Im Prototyping, aber auch bei der Herstellung individueller Teile und komplexer Geometrien oder für die Forschung und Entwicklung ist der 3D-Druck seit einiger Zeit auf dem Siegeszug. In der Medizin im Kommen sind, neben speziell angepassten medizinischen Instrumenten, Prothesen und Implantate. Im Bereich der dentalen Medizin kann Patienten maßgeschneiderter Zahnersatz angeboten werden. Wie lassen sich bereits etablierte Materialien für den 3D-Druck rüsten?

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