Dodavatelé se na COMPAMED 2017 opět představili ve skvělé formě

780 vystavovatelů ze 35 zemí, ještě více mezinárodního zapojení a téměř 20 000 odborných návštěvníků – COMPAMED, vedoucí odborný veletrh dodavatelů zdravotnické techniky, zůstává pevně na cestě k úspěchu, přičemž se koná paralelně s největším světovým veletrhem medicínského průmyslu MEDICA (více než 5100 vystavovatelů ze 66 zemí / doba konání 2017: 13. – 16. listopadu). K tomu bezpochyby přispívá i skutečnost, že oblast dodavatelů zdravotnické techniky průmyslu stále spoléhá na trvalý růst. Digitalizace a miniaturizace jsou v současnosti hlavními hnacími silami, které například pohánějí mikrotechnologii. „Potřeba chytrých, miniaturizovaných součástek pro zdravotnické produkty a efektivních a vysoce přesných výrobních procesů stále rychle roste,“ konstatuje odborná asociace IVAM pro mikrotechnologii. Stejně jako každý rok se asociace představila na COMPAMED 2017 s mezinárodním produkčním trhem pod heslem „Hightech for Medical Devices“. Klíčové technologie pro specialisty malých dílů jsou mikrotechnologie, nanotechnologie, fotonika, MEMS (mikrosystémová technologie) a nové materiály.

S těmito „klíči“ pracuje i HNP Mikrosysteme (HNPM), která je specializovaná na tzv. mikrozahnringové čerpadla pro mikrofluidiku, jež dokážou velmi přesně dávkovat malé a nejmenší množství tekutin. Na COMPAMED představila společnost s „mzr-Touch Control“ novou možnost grafického ovládání čerpadel. Kompaktní zařízení má jednoduché a intuitivní uživatelské rozhraní a ovládá jedno čerpadlo. Díky kombinaci čerpadla a Touch Control mohou uživatelé nastavovat dávkovací množství od 0,25 mikrolitru a průtokové rozsahy od jednoho mikrolitru do 288 mililitrů za minutu. Mikrozahnringová čerpadla jsou miniaturizovaná rotační objemová čerpadla s vnějším ozubením vnitřního rotoru a vnitřním ozubením vnějšího rotoru. „Tyto excentricky uložené rotory tvoří při otáčení systém několika utěsněných dopravních komor. V medicíně se používají především v diagnostice, mimo jiné pro analýzu krevních vzorků,“ vysvětluje Dr. Dorothee Runge, odpovědná za technický prodej v oblasti Life Science u HNPM.

Chytré, sterilizovatelné „hrášky“

S trendem miniaturizace souvisí i projekt Fraunhoferova ústavu pro elektronické nanosystémy ENAS. Na COMPAMED 2017 přinesl institut projekt „Sens-o-Spheres“, který byl vyvinut ve spolupráci s oborem biozpracovatelských technologií na TU Dresden a průmyslovými partnery. „Sens-o-Spheres“ jsou hráškově velké (přibližně osm milimetrů v průměru) senzory pro sledování procesů v bioreaktorech od mililitrů do litrů. S nejmenšími teplotními senzory na světě, „umístěnými na palubě“, se volně pohybují v reakčním objemu a průběžně poskytují měření ze všech oblastí reaktoru. „Můžeme současně používat více koulí a tím získat velké množství bezdrátových měření,“ říká Tobias Lüke, vědec z ENAS. Chytré, sterilizovatelné „hrášky“ mají přispět k vývoji a zlepšení procesů v farmaceutickém a life science průmyslu. Energie získávají nabíjením přes noc.

Učení se znovu chodit díky vložkám do bot s senzory síly

Zcela odlišné aplikace mají kolegové z Fraunhoferova ústavu pro silikonovou technologii ISIT při použití svých senzorů: Jedná se o vložku do bot s senzorem síly, která určuje chůzi a běh pomocí měření rozložení tlaku. Data jsou přenášena přes Bluetooth do PC nebo smartphonu a vyhodnocována akusticky nebo graficky. „Naším cílem je přispět k prevenci zranění, rehabilitaci a lepším výsledkům ve volném čase prostřednictvím akustické analýzy chůze,“ vysvětluje Lars Blohm, vědec v oblasti biosenzorové techniky/systémové integrace na ISIT. Vývoj byl podpořen Sportovním lékařským institutem Hamburg, dalšími přístupy jsou měření teploty a vlhkosti.

Výjimečné schopnosti v přesném obrábění jemných mechanických součástek s těsnými tolerancemi má společnost Beutter Präzisions-Komponenten. Firma vyrábí jednotlivé díly a sestavy pro medicínské přístroje, protézy a implantáty až do nejvyšší rizikové třídy III. „Vyrábíme náročné malé série v počtech od přibližně 50 do 1000 kusů a máme ve vlastním domě všechny obráběcí výrobní metody, jako je soustružení, frézování, broušení a honování,“ říká Dr. Wolf-Dieter Kiessling, jednatel společnosti Beutter. Pro jednoho zákazníka právě vyvíjí medicínský port, tedy subkutánní trvalý přístup do krevního oběhu. Skládá se z titánového prstence a silikonové membrány, která je punkční až tisíckrát. Beutter má zvláštní schopnosti při obrábění složitých materiálů a jejich spojování, přičemž musí splňovat vysoké požadavky na biokompatibilitu a odolnost vůči únavě, zvláště při kontaktu s tkáněmi.

Nejen kovy a slitiny, ale především plasty jsou důležitými materiály pro produkty medicínského průmyslu. Požadavky na systémy a sestavy z polymerů však neustále rostou. Společnost Riegler, zpracovatel plastů již více než 30 let, se snaží této výzvě čelit a aktuálně vyrábí formovací díly od 0,007 do 800 gramů. Riegler přitom využívá nejmodernější výrobní metody: „Aktivně sledujeme trend 3D tisku a představili jsme našim zákazníkům první prototypy. Nejde nám jen o díly, ale hlavně o nástroje, které tiskneme,“ říká Dr. Thomas Jakob, vedoucí Business Unit Medizintechnik ve společnosti Riegler. Díky tomu lze rychle a levně vyrábět i prototypy.

Dánští dodavatelé s vlastním společným stánkem

Na společném stánku se na COMPAMED představili také dánští dodavatelé zdravotnických zařízení, kteří v Düsseldorfu ukázali nejmodernější výrobní a komponentové technologie. „Zdravotnický průmysl právě prochází celosvětovou změnou, přičemž na denním pořádku jsou snižování nákladů a outsourcing, a neustálé inovace jsou nezbytné,“ říká Thomas Andersen, vedoucí Danish Health Tech Group. Například společnost Knudsen Plast A/S se specializuje na vstřikovací řešení z plastů pro zdravotnictví. Podle Frederica Bernarda, vedoucího rozvoje obchodu v Knudsen Plast A/S, stále více výrobců zdravotnických zařízení outsourcuje vstřikovací procesy, výrobu forem, vývoj procesů a testování, a hledají tak potřebné schopnosti a kompetence u svých dodavatelů. Výzkumné a zkušební centrum společnosti Knudsen Plast v Dánsku umožňuje výrobcům zdravotnických zařízení plně otestovat a zdokumentovat výrobní linku pro jejich produkty před zahájením výroby v Dánsku nebo v dceřiné společnosti na Slovensku.

Skleněná technologie pro diagnostické aplikace

Ne kovy ani plasty: Název Schott je úzce spojen s materiálem sklo. Společnost spojila své aktivity v oblasti medicínského průmyslu pod pojmem diagnostika. S novým skleněným substrátem D 263 nabízí Schott vysoce kvalitní řešení pro optickou diagnostiku a biotechnologii. Mikrofluidické komponenty, například při sekvenování genomu nebo farmaceutickém výzkumu, kladou na optiku zvlášť vysoké nároky. Nový skleněný substrát od Schott tyto požadavky ideálně splňuje: nabízí certifikovanou biokompatibilitu a velmi nízkou autofluorescenci, takže fluorescenční markery nejsou rušeny.  

Celá laboratoř v kapesním formátu

Celou laboratoř v kapesním formátu vyvinul Fraunhoferův institut pro aplikovanou optiku a mikrotechniku (IOF), s níž lze v budoucnu rychle a jednoduše – přímo doma – detekovat ukazatele onemocnění v krvi. K tomu již není potřeba lékař, postačí jednorázový fluorescenční čip a smartphone. Během několika minut, podle vize vědců z IOF, lze výsledek přečíst pomocí aplikace, jakmile je na čip nanesen kapka krve. Industriálně vyráběné čipy mají malé kanálky, které jsou osazeny potřebnou optikou od IOF. „Tiskneme lampu a fotodetektor na běžné, jen mírně upravené inkoustové tiskárny,“ vysvětluje vědec IOF Falk Kemper jednoduchost výroby. Trik spočívá v použití speciálních inkoustů, které jsou obohaceny fluorescenčními molekulami nebo nanopartikulemi. Princip spočívá v tom, že v kanálcích jsou umístěny speciální kotevní molekuly a fluorescenční barviva. Na čip, který má například odhalit celiakii (nesnášenlivost lepku), pasují pouze příslušné markery onemocnění a kotevní molekuly, všechny ostatní molekuly jsou odplavovány. Fluorescenční barviva se dále vážou na strukturu složenou z kotev a markerů, přičemž pasují pouze na tuto konkrétní kombinaci. Vytištěná lampa podněcuje barvivo ke svícení. „Pokud fotodetektor zaznamená světlo, je přítomen marker, a postižená osoba trpí celiakií,“ vysvětluje Kemper. „S tiskem pomocí inkoustových tiskáren máme metodu, která umožňuje rychlou a levnou výrobu fluorescenčních senzorů, navíc šetří materiál a zdroje, protože materiál nanášíme pouze tam, kde je potřeba,“ shrnuje Kemper výhody. V dalším kroku mají být do systému začleněny další markery onemocnění.

Nanotvrzení snižuje tření těsnění

Trelleborg Sealing Solutions je jedním z předních světových dodavatelů přesných těsnění. V Düsseldorfu představila společnost například nový povrchový proces pro elastomery. Výsledné vrstvy jsou pouze několik stovek nanometrů silné. Tím se výrazně snižuje obvyklý koeficient tření elastomerů a výrazně se zlepšují jejich kluzné vlastnosti. To usnadňuje montáž těsnicích systémů a zvyšuje kvalitu a životnost zdravotnických zařízení. Pomocí nanoskopických vrstev Trelleborg snižuje dosavadní tloušťku vrstvy o faktor deset až padesát ve srovnání s běžnými povrchovými systémy. Vzhledem k vysoké stabilitě je nový proces odolný vůči sterilizaci gamma zářením, ethylenoxidovým plynem nebo horkou parou. „Naše povrchové úpravy umožňují velmi tenké nanovrstvy na klasických O-kruzích a složitých tvarech, které jsou téměř neviditelné. Původní vlastnosti elastomerů se při tom téměř nezmění a těsnicí systémy mají delší životnost, protože se snižuje opotřebení při dynamickém použití,“ říká Andreas Schmiedel, technický manažer pro zdravotnictví a medicínu ve společnosti Trelleborg Sealing Solutions.

Obaly jako high-tech řešení pro medicínský průmysl

Součástí COMPAMED jsou také obaly, které jsou zvlášť důležité v medicíně. Společnost Multivac představila tentokrát například řešení pro automatizované plnění předem naplněných skleněných a plastových injekčních stříkaček, manipulační moduly a nosné systémy. Automatizační komponenty umožňují kontrolované a bezpečné vložení až 3000 stříkaček za minutu do balicích přihrádek. Všechny moduly jsou synchronizovány s vakuovými balicími stroji a lze je pohodlně ovládat přes jejich ovládací terminál. Široké portfolio společnosti Multivac zahrnuje různé pásy, nosné a dopravní systémy, které lze přizpůsobit podle typu baleného produktu. Například je možné oddělovat jehly a písty, které jsou dodávány jako hromadný materiál, pomocí vibračních nádob a centrifug, a předávat je balicím strojům. Takto se nakonec pomocí robotů dostanou jehly, sáčky, ampule nebo vialy do určených přihrádek.

Automatizaci prosazují i firmy jako Xenon, které vyvíjejí a vyrábějí například stroje na výrobu medicínských produktů. Obvykle jde o hromadnou výrobu s počtem kusů 500 000 ročně a více. Na COMPAMED 2017 představili Drážďané nové dávkovací moduly, které mohou aplikovat různé materiály na různé díly. „Jedná se o bezbublinkové lepení nebo lepení, které hraje stále větší roli i v medicíně,“ vysvětluje Peter Hammer, vedoucí prodeje a vývoje obchodu v oblasti medicíny. Xenon vyvinul patentovanou metodu, která umožňuje například dávkovací jehlu pro lepidlo v podtlakovém prostoru s libovolně přednastavitelnými cestami. „Výhodou je, že můžeme velmi malé komory stavět tak, že se rychle vytvoří podtlak za pouhých 0,8 sekundy, což umožňuje krátké cykly,“ dodává Hammer.

Motory schopné přesného polohování v nanometrovém rozsahu

Motorek od Faulhabera, který pohybuje prstem v protéze bebionic od Ottobock, váží pouhých jedenáct gramů. Celkem pět motorů s převodovkami umožňuje provádět čtrnáct různých úchopových vzorů. Technologie pohonů je také pevnou součástí COMPAMED – stejně jako firma Dr. Fritz Faulhaber. Společnost nyní nabízí řadu řešení pro analyzační přístroje a automatizaci v laboratořích. Pro přesné nastavování optik, zrcadel nebo laserů jsou k dispozici extrémně přesné motory: „S nimi můžeme polohovat v nanometrovém rozsahu,“ říká Frank Maier, aplikační poradce ve Faulhaberu. Aby bylo možné tuto přesnost vůbec změřit, je potřeba vhodný měřicí systém. „Proto jej nabízíme jako součást integrace, tedy jako kompletní řešení,“ dodává Maier. Faulhaber tak reprezentuje několik trendů na COMPAMED, které platí již několik let: stále menší, stále kompaktnější, stále funkčnější. A právě tímto směrem by se mohla ubírat i příští, veletrh COMPAMED 2018 v Düsseldorfu (12. – 15. listopadu).