Intelligente, tragbare Gesundheitsprodukte auf dem Weg in die Massenproduktion
Das von der EU finanzierte Projekt FABIMED (Fabrication and functionalisation of biomedical devices) hat innovative Massenfertigungsprozesse für die nächste Generation von Medizinprodukten entwickelt. Mit Hilfe der neuesten Formtechnologien können die Produkte angepasst an Kundenwünsche in großen Serien hergestellt werden, was die Kosten senkt. „Neue Medizintechnik wird hilfreich dabei sein, die mit einer alternden Gesellschaft mit steigenden Ansprüchen an den Komfort verbundenen Herausforderungen zu bewältigen. Digitale, tragbare Vorrichtungen ermöglichen eine universelle, kostengünstige und beständige Betreuung, und unser Projekt könnte dazu beitragen, sie für jedermann zugänglich zu machen“, erklärt Pablo Romero, FABIMED-Projektkoordinator. Die Fertigung von Medizinprodukten wird durch die Tatsache erschwert, dass oft Einwegelemente Teil von ihnen sind, während andere Mikrobauteile wie etwa Pumpen und Sensoren integriert werden müssen. Bislang konnte die Technologie, die zur Herstellung von innovativen Prototypen eingesetzt wurde, nicht in den Maßstab einer Massenproduktion übertragen werden. FABIMED aber konnte diese Lücke für drei Produkte, ein Mikronadelpflaster, eine mikrofluidische Folie und einen Ultraschallsensor, füllen, indem man Mikroformen entwickelte, mit denen das Produkt mit hoher Geschwindigkeit und geringen Kosten reproduziert werden kann. „Die Formen wurden mikrobearbeitet und dann entsprechend sehr spezifischen Mustern nanostrukturiert, wodurch das reproduzierte Teil kundenspezifisch maßgeschneiderte Eigenschaften erhält, ohne dass die Notwendigkeit besteht, mehrere Mikroteile zu montieren. Das senkt Kosten und verringert die Komplexität, während es außerdem die Zertifizierungsprozesse vereinfacht“, erläutert Romero. Das Projekt entwickelte überdies einen „Qualitätsmonitor“, der während des Fertigungsprozesses zum Einsatz kam. Dieses System kann derart schnelle Messungen vornehmen, dass es jedes einzelne Teil in einer Spritzgießlinie in Mikrometergenauigkeit vermessen kann. Mit diesem Ansatz wird die Zeit, die nötig ist, um ein Produkt auf den Markt zu bringen, sobald eine Veränderung oder eine Verbesserung vorgenommen wurde, stark verkürzt. Eines der im Rahmen des Projekts entwickelten Produkte war ein Wirkstoffabgabepflaster, das die Medikamente im Gegensatz zu konventionellen Pflastern nicht kontinuierlich verabreicht. Dabei handelt es sich um ein digitales Bauelement, das eine Vielzahl von Medikamenten in verschlossenen Wirkstoffquellen speichern kann und sie mit gewünschter Häufigkeit, zu festgelegten Zeiten und mit bestimmten Abfolgen freisetzt. Das Pflaster kann über eine Bluetooth-Verbindung mit einem Mobiltelefon bedient werden, und die Mikronadeln im Pflaster sind so klein, dass sie keine Schmerzen oder Blutungen hervorrufen. FABIMED setzte die mehrteilige einstellbare Form dazu ein, um innerhalb von wenigen Sekunden ein Pflaster mit vielen Mikronadeln mit jeweils einem einzigen Spritzgussschuss herzustellen. „Dieses hochpräzise Produkt kann nun schnell, qualitativ hochwertig und kostengünstig gefertigt werden“, berichtet Romero. Das Projekt entwickelte außerdem eine mikrofluidische Folie, die Blut analysieren kann, und einen miniaturisierten Ultraschallwandler für die intravenöse medizinische Bildgebung. Es ist nun geplant, die drei FABIMED-Produkte in einen breiter angelegten kommerziellen Einsatz zu bringen. „Mit FABIMED haben wir dazu beigetragen, die Hürden im Zusammenhang mit der Fertigbarkeit für viele innovative medizinische KMU in Europa zu senken. Deren Produkte können nun in Europa viel einfacher, zu sehr wettbewerbsfähigen Kosten und mit höchster Qualität hergestellt werden“, wie Romero abschließend zusammenfasst.Die FABIMED-Projektpartner arbeiten weiterhin zusammen an der Verbesserung von Teilen des Fertigungsprozesses. Romero zeigt sich zuversichtlich, dass die innerhalb des Projekts entwickelte Technologie auf neue Anwendungsbereiche außerhalb des Medizinproduktsektors ausgeweitet werden kann.
Schlüsselbegriffe
FABIMED, mikromedizinische Vorrichtung, Massenfertigung, Massenproduktion, Mikronadelpatch, Mikronadelpflaster, mikrofluidische Folie, Ultraschallsensor
