Dodavatelé zdravotnické techniky nabízejí chytré technologie pro velké skoky v lékařské péči

dva hlavní trendy již dlouhou dobu formují oblast zdravotnické techniky a zajišťují krátké inovační cykly: dematerializace a digitalizace. Produkty jsou stále kompaktnější při zachování nebo zlepšení výkonu, jsou stále jednodušší na obsluhu a inovace jsou celkově spíše softwarové a méně hardwarové. Chytré protézy zachycují prostřednictvím senzoriky své okolí a přizpůsobují se tak lépe funkčně pacientovi. Náplasti jsou schopny sledovat hojení ran nebo jako včasný varovný systém signalizovat zvýšené riziko nadcházejícího astmatického záchvatu. A první náramky fungují téměř jako „mini-klinika na paži“ pro stanovení různých tělesných parametrů, jako je srdeční tep, kyslík v krvi, stresová hladina nebo spánkový rytmus. Dokonce i pro trvalé měření krevního tlaku na každý srdeční tep již není potřeba nafukovací manžeta, protože moderní optické biosenzory jsou nyní schopny to zajistit.

Pro takové inovace je při jejich vývoji zapotřebí úzká spolupráce výrobců zdravotnické techniky a jejich dodavatelů. Často jsou to právě dodavatelé, kteří svými nápady dávají rozhodující impuls pro skoky ve vývoji. To si mohou návštěvníci odborných veletrhů od 12. do 15. listopadu 2018 opět ověřit na COMPAMED v Düsseldorfu, který s přibližně 800 vystavovateli ze skoro 40 zemí patří mezi mezinárodně vedoucí veletrhy pro dodavatelský trh výroby zdravotnické techniky. Koná se paralelně s celosvětově významnou zdravotnickou výstavou MEDICA (5 000 vystavovatelů). Široký sortiment produktů, řešení a služeb, které jsou na COMPAMED prezentovány a diskutovány, sahá od dílů a komponent, například senzorů, čipů, bezdrátových modulů, energetických nebo datových uložišť, přes technologii povlaků a obalová řešení až po kompletní zakázkovou výrobu. Seznam vzrušujících nových vývojů je dlouhý, což je patrné na řadě příkladů.

S modrým světlem proti chronickým ranám

Chronické rány jsou obecně známé tím, že je obtížné je léčit, protože neprobíhají podle typického procesu hojení nebo časového rámce. Výsledná zátěž je značná, protože každoročně je tímto postižen více než 40 milionů pacientů a vznikají náklady kolem 40 miliard eur, které musí nést zdravotní systémy. Modré světlo je známé svou antimikrobiální a protizánětlivou účinností v počáteční fázi hojení, navíc na rozdíl od nebezpečného UV záření nepoškozuje tkáň. Nicméně chyběly důkazy o pozitivním vlivu modrého světla v pozdějších stádiích hojení, což dosud ztěžovalo vývoj účinných řešení pro úplnou terapii.

Ve spolupráci s dalšími šesti partnery přispěl CSEM prostřednictvím projektu EU MEDILIGHT k zaplnění této mezery. Díky této spolupráci bylo možné ukázat, že modré světlo může nabídnout mnohem víc než jen antibakteriální účinky. Byla jednoznačně prokázána jeho antiproliferativní účinnost, která brání předčasnému uzavření epidermis na povrchu rány v rané fázi hojení. Konsorcium evropských výzkumných laboratoří rovněž poprvé doložilo, že modré světlo může účinně aktivovat důležité kožní buňky, jako jsou keratinocyty a fibroblasty, s použitím vhodné dávky světla, a tím urychlit konečný proces hojení. Vyvinutý prototyp je ideálním řešením pro chytrý přenosný systém pro léčbu chronických ran, například diabetických vředů. Navíc projekt vytváří předpoklady pro budoucí komercializaci zařízení založených na světelné terapii a sledování hojení ran.

„Objevem a demonstrací účinnosti modrého světla jak při antibakteriálních aplikacích, tak při aktivaci důležitých kožních buněk nám MEDILIGHT umožnil podat dvě základní patenty,“ vysvětluje Marielle Bouschbacher, vedoucí projektu v URGO, průmyslovém partnerovi a vedoucím projektu. „MEDILIGHT také otevírá cestu k dalším důležitým možnostem využití, například dezinfekci lékařských nástrojů a pracovního prostředí.“

3D tisk rychle roste v oblasti zdravotnické techniky

Stále aktuálním tématem na COMPAMED je 3D tisk, často označovaný jako aditivní výroba, který v žádném jiném odvětví neroste tak rychle jako ve zdravotnické technice. Podle prognózy výzkumné společnosti „Markets and Markets“ by měl globální trh 3D tisku pro zdravotnické produkty vzrůst z 840 milionů USD v roce 2017 na přibližně 1,9 miliardy USD do roku 2022, s ročním tempem růstu 17,5 %. Klíčovými faktory této rychlé expanze jsou technologické pokroky, rostoucí soukromé financování tohoto sektoru a stále širší možnosti využití ve zdravotnictví. Rostoucí trh je rozdělen do hlavních segmentů: komponenty, zařízení, materiály a software a služby, přičemž poslední oblast vykazuje největší růst. Hlavním hybatelem tohoto vývoje je rozvoj pokročilých softwarových řešení pro výrobu vysoce kvalitních 3D tištěných zdravotnických produktů.

Po loňském velmi sledovaném semináři „3D fab+print“ se letos na téma 3D tisku v rámci COMPAMED 2018 12. listopadu uskuteční celodenná konference (3D fab+print Conference on Additive Manufacturing for medical applications). Mezi přednášející patří i společnost Evonik, která od roku 2014 ve svém projektu Medical Devices systematicky vyvíjí vylepšené materiály pro ortopedickou chirurgii. „Vyvíjíme nová řešení, která pomáhají vyhýbat se operacím nebo urychlit hojení,“ vysvětluje vedoucí projektu Balaji Prabhu. Evonik již na trh uvedl první materiály – například kompozitní materiál složený z polylaktidů RESOMER a syntetického hydroxylapatitového plniva. Hydroxylapatit je nejběžnější biominerál v lidském těle. Díky kombinaci mají tyto materiály mechanické vlastnosti velmi podobné přirozené kostní tkáni. RESOMER se v těle úplně rozkládá na oxid uhličitý a vodu, nezpůsobuje zánětlivé reakce a je zcela neškodný.

RFID čipy, které lze i sterilizovat

Stále významným tématem na COMPAMED je i celá škála senzorů. Trh s produkty „Hightech for Medical Devices“ pod záštitou odborné asociace IVAM s 45 mezinárodními účastníky nabízí zde velmi široký výběr. Společnost FEIG ELECTRONIC představuje RFID čtečky pro zdravotnický průmysl, které umožňují identifikaci lékařských přístrojů a příslušenství, sledování spotřeby léků a reagentů a tím zlepšení péče o pacienty a jejich bezpečnosti. RFID umožňuje přesné sledovací systémy pro lékařské přístroje i jednotlivé procesy v rámci léčby. To odlehčuje nemocnicím od řady administrativních a kontrolních úkolů a umožňuje využít uvolněné zdroje pro intenzivnější péči o pacienty. RFID systémové inventarizační systémy sledují aktuální stavy různých materiálů používaných v nemocnicích a laboratořích: léky a reagencie, krevní a plazmatické vaky, chirurgické nástroje, textilie a další. Navíc RFID systémy zajišťují přesnou identifikaci pacientů, sledují aktuální stav léčby a umožňují varovné systémy ke zlepšení celého procesu.“RFID zaznamenává všechny relevantní informace v reálném čase, aniž by musel personál data ručně zadávat do počítače. To šetří čas na péči a sledování pacientů,“ potvrzuje Ellie Lee, manažerka OR Information Management Services v Sunnybrook Health Sciences Centre v Torontu. FEIG vyvíjí a vyrábí celou škálu RFID komponent nejen pro zdravotnické přístroje, ale i pro optimalizaci procesů v nemocnicích.

Jak ukazuje i microsensys, možnosti využití RFID technologie jsou různorodé a každé řešení má své vlastní požadavky na materiál a techniku. Především v medicíně a farmaceutickém průmyslu platí řada přísných pravidel. Na COMPAMED představí microsensys aktuální RFID řešení pro zdravotnickou techniku a jako světovou novinku RFID senzorový datový logger pro nepřerušitelné sledování teploty během sterilizace v parním autoklávu při +134°C a 3 bar. Firma má od poloviny 90. let patentovanou technologii mic3, která realizuje nejmenší RFID transpondéry na světě s integrovanou cívkou na čipu o velikosti cca 1,5 kubických milimetrů. S kapacitou od 64 bitů pouze pro čtení až po 64 Kbit čtení a zápisu a s teplotní odolností od -45°C do +200°C mají transpondéry mic3 dostatečnou kapacitu a vysokou spolehlivost.

Na míru šité nano-nátěry

Významnou součástí COMPAMED jsou také mikro- a nanotechnologie. Nizozemská společnost Surfix BV vyvíjí a dodává inovativní na míru šité nano-nátěry pro trh mikro- a nanotechnologií, založené na chemických modifikacích povrchů. „Naše proprietární technologie modifikace povrchů umožňuje i lokální a selektivní úpravy povrchů, které umožňují složité geometrie, například mikrofluidiku, zařízení typu Lab-on-a-Chip a biosenzory z různých materiálů,“ vysvětluje Dr. Luc Scheres, generální ředitel Surfix. Spezialisté na povlaky mají rozsáhlé znalosti v oblasti organických, fyzikálních a biochemických výzkumů povrchů, což jim umožňuje vytvářet „chemické mosty“ mezi biologiemi a fyzikou. Surfix je zapojen do programu BIOCDx, který byl spuštěn v lednu 2017 a je financován Evropskou unií pro výzkum a inovace. V rámci projektu spolupracují partneři ze čtyř zemí na vývoji miniaturizovaného, vysoce citlivého a spolehlivého Point-of-Care zařízení (PoC) s jednorázovou mikrofluidní kazetou pro sledování biomarkerů rakoviny. Přístroj podporuje detekci primárních nádorů a metastáz se zaměřením na rakovinu prsu, hormonálně nezávislý karcinom prostaty a melanomy. V rámci projektu BIOCDx bude Surfix dodávat nanovrstvy, které jsou nezbytné pro imobilizaci různých biomarkerů na povrchu.

Vysoká úroveň fór DeviceMed a IVAM

Jako doplněk k výstavní části COMPAMED představují dvě zavedená fóra trendy v dodavatelském řetězci zdravotnické techniky: V COMPAMED SUPPLIERS FORUM (od odborného časopisu DeviceMed) v hale 8b je hlavním tématem celý procesní řetězec zdravotnické techniky. Zahrnuje mechanické a elektronické komponenty, stejně jako inovativní materiály a všechny druhy zakázkové výroby. Letos jsou zvláštními tématy například aditivní výroba (12.11.), kybernetická bezpečnost (13.11.), regulační záležitosti (14.11.) a nositelná zařízení (15.11.). V hale 8a, na fóru HIGH-TECH FORUM IVAM, je hlavním zaměřením mikrosystémová technologie, nanotechnologie a výrobní technologie a řízení procesů.

Veletrh COMPAMED 2018 se koná v halách 8a a 8b na výstavišti v Düsseldorfu. Je zaměřen především na technické nákupy, specialisty z oblastí výzkumu, vývoje, balení a také na vedoucí výroby, konstruktéry nebo například inženýry v oblasti procesního inženýrství.