COMPAMED 2015: Trend k miniaturizaci lékařských technologií pokračuje

Budoucnost reality? Nanoroboti jako lékový taxi pro proniknutí do nádoru

„Úzké propojení vývojových procesů na straně dodavatelů i jejich zákazníků vysvětluje úspěch COMPAMED“, říká Joachim Schäfer, generální ředitel veletrhu v Düsseldorfu, a shrnuje, proč je kromě návštěvy největšího světového veletrhu medicínských technologií MEDICA také mezinárodně vedoucí odborný veletrh pro dodavatelský trh medicínských technologií jedinečnou příležitostí pro pohled do budoucnosti a aktuálních trendů. S každoročními stále novými rekordními hodnotami v počtu vystavovatelů a návštěvníků se COMPAMED již dávno vyvinula v mezinárodní vedoucí tržní a komunikační platformu pro dodavatele průmyslu medicínských technologií. Poprvé se COMPAMED uskuteční od 16. do 19. listopadu 2015 současně s MEDICOU. Dosud končila COMPAMED vždy o den dříve. Nově jsou od tohoto roku také pracovní dny od pondělí do čtvrtka.

Navýšení času na jednání se svými zákazníky z průmyslu medicínských technologií, konkrétně asi 4 500 vystavovateli veletrhu MEDICA, by mělo velmi vyhovovat více než 700 vystavovatelům COMPAMED (v halách 8a a 8b). Trh medicínských technologií a zdravotnických prostředků je totiž velmi dynamický. Inovační cyklus je výrazně kratší než v jiných odvětvích. Často již vývojové schopnosti dodavatelů představují výchozí bod pro průlomové inovace v oblasti efektivní a účinné zdravotní péče.

To platí například pro stále rostoucí miniaturizaci. Zvlášť výjimečným příkladem, který ještě připomíná sci-fi, jsou nanoroboti v krevním řečišti, kteří samostatně provádějí operace. Příslušné představy vyvinulo Max-Planck-Institut (MPI) pro inteligentní systémy (Stuttgart) s dvěma různými mikroswimbery. Jedním je jakýsi lastura, která se pohybuje otvíráním a zavíráním, a druhým je šroub, který se pohybuje otáčením. Jejich průměr je pouhých 100 nanometrů, délka 400 nanometrů. Rotující magnetické pole, které je vytvářeno zvenčí, pohání tyto miniaturní šrouby. Výrobní proces speciálních plavců je 3D tisk, který získává stále větší význam na COMPAMED pro různé aplikace. Všechny použité materiály, jako například polydimethylsiloxan, jsou biokompatibilní a tělu snesitelné. Výzkumníci si představují, že by nanoroboti jednou například přiváželi tumoroterapeutika přímo do nádoru. „Teoreticky je u velikosti naší konstrukce dokonce možné jejich použití uvnitř buněk,“ vysvětluje Peer Fischer, vedoucí skupiny mikro-, nano- a molekulárních systémů na MPI pro inteligentní systémy. V každém případě mají tyto miniaturní zařízení přispět k minimalizaci zásahů, zlepšení jejich účinnosti a zkrácení potřebného času. Nicméně bude pravděpodobně ještě několik let trvat, než se tato sci-fi stane realitou.

Malé, ale „oho“ a s nejvyššími nároky na přesnost

Řada „mini“ řešení je již nyní realitou, neboť poptávka po stále menších systémech v medicíně je neustále vysoká. „Průmysl life sciences vykazuje rostoucí poptávku po miniaturizaci, mikrostrukturní integraci a začlenění optických a elektrických funkcí do cenově dostupných komponentů,“ potvrzuje Peter Kirkegaard, generální ředitel švýcarské společnosti IMT Masken und Teilungen AG. IMT tuto potřebu řeší pomocí výrobních technologií z polovodičového průmyslu. Na základě skla vyrábí mikrokanály, průchodové díry, elektrody, optické a elektrické vrstvy, vlnovody a mřížky – nejmenší struktury mají rozměry až do 150 nanometrů. Jejich použití zahrnuje například systémy typu Lab-on-a-Chip. Také jako smluvní výrobce působí společnost Micreon GmbH – patří mezi celosvětově uznávané specialisty na mikroobrábění ultrakrátkými lasery v pikosekundovém a femtosekundovém rozsahu. Při výrobě zdravotnických implantátů, nástrojů nebo měřicích přístrojů v medicíně se laser stále více uplatňuje. Vzhledem k tomu, že u zdravotnických produktů jsou požadovány nejvyšší přesnost a kvalita, otevírají se právě pro ultrakrátké pulzní laserové metody stále nové možnosti použití. Příkladem jsou stenty z organických materiálů. Protože bioresorbovatelné polymery jsou velmi citlivé na teplo, je femtosekundový laser jediným nástrojem, který umožňuje výrobu extrémně jemně strukturovaných dílů bez poškození.

Rekordní účast na společném stánku IVAM

IMT a Micreon jsou spolu s dalšími přibližně 50 vystavovateli zastoupeni na společném stánku odborné asociace pro mikrotechnologii IVAM, který v hale 8a opět představuje hlavní centrum pro mikrosystémy, nanotechnologie, výrobní technologie a řízení procesů. „Je to nový rekord, naše plocha tak činí téměř 700 metrů čtverečních,“ uvádí Mona Okroy-Hellweg, mluvčí IVAM. Odborná asociace opět letos pořádá COMPAMED HIGH-TECH FORUM (hala 8a). Jedna z sekcí se věnuje tématu, které stále více nabývá na významu i v medicíně: tištěná elektronika. Téma letošního jarního fóra „Laser – Optika – Photonics“ bude opět hlavním bodem jedné ze sekcí. „Protože na našem stánku je přítomno mnoho výrobců senzorů, pracujeme také na sekci s názvem ‚Chytrá senzorová řešení‘,“ říká Okroy-Hellweg.

Současně v hale 8b se opět koná COMPAMED SUPPLIERS FORUM, které již tradičně pořádá odborný časopis DeviceMed. Hlavním tématem četných přednášek s odborníky z předních mezinárodních firem jsou aktuální vývojové trendy v celé řetězci procesů. „Po celých čtyři dny veletrhu informují vystavovatelé o technických novinkách a dalších tématech v oblasti mezi výrobci, dodavateli a lékaři či uživateli. Začíná to inovativními materiály jako základem mnoha technických inovací, přes uživatelsky orientovaný design medicínských aplikací podle IEC 62366 a miniaturizaci, až po celou řetězovou výrobu včetně balení, vstupu na trh a schvalování,“ popisuje Peter Reinhardt, šéfredaktor časopisu DeviceMed. Novinkou letošního roku jsou přednášky o výkonnosti dodávek v medicíně, včetně představení opatření ke zlepšení výkonu. Dalším tématem je „Inovační průvodce“, iniciovaný Ministerstvem školství a výzkumu, který krok za krokem doprovází inovační proces od fáze výzkumu přes vývoj, certifikaci, úhradu po vstup na trh. Program doplňují praktické návody na ochranu inovací a na IT bezpečnost.

High-tech pro trojrozměrné snímky tkáňových struktur

Stále je v trendu optické metody pro lepší diagnostiku. Od dubna 2015 společně vyvíjejí Fraunhoferův institut pro elektronické nanosystémy ENAS, již několikrát zastoupený na COMPAMED, s německou firmou EDC Electronic Design Chemnitz GmbH a kanadskou společností Preciseley Microtechnology Corporation mikro-opticko-elektro-mechanický systém (MOEMS) pro optickou koherentní tomografii (anglicky Optical Coherence Tomography - OCT). Cílem je vyvinout vysoce rozlišenou in-vivo OCT diagnostiku. Použitím integrovaných piezoelektrických senzorů a speciálně navržené řídicí integrované obvody lze zvýšit přesnost OCT při zachování miniaturizace. To umožňuje integrovat vysoce přesný koherentní tomograf do endoskopu a neinvazivně získávat trojrozměrné snímky tkáňových struktur. OCT nachází uplatnění v řadě lékařských oborů, například v oftalmologii. Pomocí neinvazivních vyšetření OCT lze odhalit stav a možné nemoci sítnice. OCT umožňuje získat trojrozměrné obrázky struktury tkání. Výhodou oproti konkurenčním metodám je vysoká hloubka pronikání do tkáně s vysokým rozlišením. OCT se na rozdíl od sonografie ne zakládá na akustickém principu, ale na optické interferometrii (měření vzdálenosti). Projekt je realizován díky iniciativě Ministerstva vyššího vzdělávání Alberta (EAE) a Spolkového ministerstva hospodářství a technologií (BMWi).

Nanesení, která dokážou zabíjet bakterie

„Stálým tématem“ na COMPAMED jsou povlaky, především s antimikrobiální účinností. Biofilmy na katetrech mohou vést k infekcím u pacientů. Proto je v USA již nyní antimikrobiálně a/nebo antitrombogenně povlakováno asi dvě třetiny všech prodávaných katetrů. I když v Evropě platí odlišné zákony, i zde jsou již používány podobné katetry. Severošpanělský dodavatel Cikautxo vyvinul podle tzv. „non leaching method“ katetry, jejichž povrch je ošetřen látkou, která zabíjí bakterie, jakmile se dostanou do jejich blízkosti. Při této metodě se do těla neuvolňují žádné látky, a tím nevznikají žádné vedlejší účinky. Cikautxo pracuje s antimikrobiálním povlakem z polymerů a jejich antitrombogenním účinkem na bázi heparinu.

Blížící se COMPAMED opět nabídne přehled o celém spektru dodavatelů medicínských technologií. Nabídka pro návštěvníky sahá od malých senzorů po velké balicí stroje, od inovativních materiálů po sofistikované mikrosystémy, od mobilních diagnostických přístrojů po elektronické výrobní služby (EMS). V budoucnu by mohl být 3D tisk také jedním z hlavních témat na COMPAMED. Podle průzkumu společnosti DeviceMed již 31 procent oslovených firem používá tuto inovativní metodu, 35 procent plánuje její nasazení v dohledné době. Pouze třetina z přibližně 80 dosud zmapovaných firem v současnosti nevidí žádné možnosti jejího využití. I z tohoto pohledu stojí za to navštívit haly 8a a 8b, neboť letos poprvé je zde pro vzrušující jednání a obchody k dispozici o jeden den více.