Mikrofluidika a biočipy byly zvláštní pozorností na COMPAMED 2019

„Na COMPAMED ukázaly společnosti svou přítomností, aby prokázaly svou inovační sílu a dokázaly se v stále náročnějším tržním prostředí jako silní partneři pro zdravotnický průmysl“, konstatuje Wolfram Diener, jednatel veletrhu Düseldorf. V pevné paralelní souhře s největším světovým zdravotnickým veletrhem MEDICA, který s 5 500 vystavovateli dosáhl rekordní účasti, se i letošní COMPAMED s téměř 800 vystavovateli z 41 zemí podařilo zaznamenat novou špičkovou účast (doba konání: 18. – 21. listopadu 2019). Kompletně obsazené haly 8a a 8b na výstavišti v Düsseldorfu opět potvrzují pozici COMPAMED jako mezinárodní vedoucí platformy pro dodavatele. Zde byly opět reflektovány klíčové trendy v medicínské technice s jejich významem pro předřazené vývojové a výrobní fáze a zdůrazněna role dodavatelů jako důležitých hybatelů medicinského pokroku.

Jeden z jasných trendů v medicínské technice je stále digitalizace, která je nezbytná především u zdravotnických přístrojů pro mobilní diagnostiku, terapii a laboratorní vybavení. „Mikrotechnologie jsou klíčem k digitalizaci zdravotnické techniky“, zdůrazňuje Dr. Thomas Dietrich, jednatel odborné asociace IVAM pro mikrotechnologii. „Bez miniaturizovaných součástek a procesů, které umožňují vysoce přesnou výrobu, nejsou přenosná a síťová zařízení možná“, říká Dietrich. Proto roste poptávka po miniaturizaci zdravotnických komponentů stále rychleji. Většina z 55 vystavovatelů na největším společném stánku COMPAMED, IVAM-marketplace >Hightech for Medical Devices<, se v této oblasti aktivně angažuje. Hlavními oblastmi produktového trhu byly mikrofluidika, senzory, mikroelektronika a optické technologie. Především mikrofluidika vytváří vzrušující nové možnosti využití.

Revoluce v kultivaci buněk

Neméně revoluční je podle členů IVAM Micronit díky novým hybridním systémům: pod označením „Organ-on-a-Chip“ se rozvíjí multidisciplinární pole, ve kterém je lidská buněčná biologie a mikrofluidika spojena na architektuře Lab-on-a-Chip. Zařízení Organ-on-a-Chip sestávají z mikrofluidní platformy, která umožňuje uživatelům přizpůsobit vysoce biometrický systém v umělém prostředí. Kultivační čipy simulují fyziologickou reakci orgánů. Takové aplikace patří mezi nejrychleji rostoucí výzkumné oblasti v life-science a farmaceutickém průmyslu. Příslušná zařízení od Micronit jsou již v provozu v několika výzkumných laboratořích po celém světě a dokazují svou vhodnost pro tvorbu umělých modelů v terénu, včetně střev a plic. „Podobné systémy jsou často sestaveny z různých materiálů, jako je sklo, křemík a polymery, takové hybridy patří k naší jádrové kompetenci“, vysvětluje Remy Wiertz, klíčový manažer účtů u Micronit.

Biočipy místo pokusů na zvířatech

Systémy Organ-on-a-Chip lze také využít k vyšetřování účinných látek v lécích. Z etických, ekonomických a vědeckých důvodů je stále častěji upouštěno od pokusů na zvířatech. To umožňuje rostoucí použití biočipů, které jsou osídlovány lidskými buňkami různých orgánů a zásobovány malými kanály s živnou tekutinou. Tak lze simulovat krevní oběh a metabolické funkce. Pozorování po podání účinných látek z léků, kosmetiky nebo chemikálií umožňuje zpětnou vazbu o reakcích a procesech v lidském těle. Podmínkou pro kontinuální zásobování buněk tekutým živným médiem jsou vysoce přesné dávkovací systémy založené na mikrosystémové technice, protože i malé odchylky ovlivňují výsledky testů. Příslušné systémy vyrábí HNP Mikrosysteme pod označením „LiquiDoS“. Srdcem je mikrozahnková čerpadlo, které je vhodné pro plnění biočipů. „Naše čerpadlo umožňuje jemné realizace objemů od 1,5 mikrolitru za minutu do 72 mililitrů za minutu a dávkovacích objemů od 0,25 mikrolitru“, uvádí Dr. Dorothee M. Runge, odpovědná za technický prodej life science ve společnosti HNP.

Nástroje pro oddělování buněk

Diagnóza rakoviny si i po desetiletích výzkumu neztrácí svůj děsivý nádech. V mnoha případech jsou stále k dispozici pouze relativně nespecifické a agresivní terapie. Věda dnes ví, že každá rakovinová nemoc vyžaduje individuální přístup. Důležitým krokem je možnost detailně oddělit buňky nádoru jednotlivě. K tomu lékaři potřebují nástroje k separaci velkého množství buněk, tedy k jejich oddělení pro další analýzu. Na Fraunhoferově institutu pro mikrotechnologii a mikrosystémy (IMM) se intenzivně pracuje na vývoji automatizovaných metod izolace a detekce buněk. Využívá se skutečnosti, že některé objekty o velikosti několika mikrometrů, jako jsou buňky, lze cíleně ovlivnit mikrofluidními proudy (proudy velmi malých množství tekutin přes velmi úzké kanály v rozmezí několika desítek až stovek mikrometrů). Na základě toho bylo vyvinuto mikro-dispenzní zařízení, které umožňuje plně automatizovanou detekci a oddělení jednotlivých buněk z velkého množství buněk a jejich umístění do jamky v mikroplošce k dalšímu zkoumání. Nejprve jsou buňky barveny fluorescenčním barvivem, jsou transportovány mikrofluidním proudem přes detekční zónu, osvětleny laserem a opticky detekovány na základě vznikající fluorescence. Pokud je buňka detekována, je oddělena cíleným tlakem. „Náš plně automatický systém CTCelect pro cirkulující nádorové buňky bude brzy připraven k použití ve výzkumu“, slibuje Dr. Sabine Alebrand, odpovědná za projekt v IMM.

Molekulární diagnostika pro buňky, proteiny a DNA

Zcela nové možnosti v oblasti life-science nabízí také technologická platforma SYONIS od Jenoptiku. „Podle konfigurace lze s naším modulárním systémem detekovat buňky, proteiny nebo DNA“, vysvětluje Dr. Ute Hofmann, produktová manažerka biophotonics ve společnosti Jenoptik. Snadná integrace do stávajících přístrojů nebo vývoj nových je možná díky kombinaci částečně standardizovaných optických, optomechanických a elektronických modulů s výkonným systémem zpracování obrazu a řízení. Jenoptik působí jako systémový integrátor a přizpůsobuje své zobrazovací metody krátkodobě a nákladově efektivně přáním zákazníků. Tím lze výrazně zvýšit produktivitu ve vědeckých a klinických laboratořích. Kromě živého sledování buněk podporuje SYONIS také průtokovou cytometrii a molekulární diagnostiku. „S SYONIS zaměřujeme naši dlouholetou expertízu v digitálním zpracování obrazu na rostoucí trh biophotoniky“, říká Dr. Stefan Traeger, předseda představenstva Jenoptiku.

Farmacie a medicína: velké trhy pro obaly

Na ochutnávku nadcházejícího jara nabídla COMPAMED 2019 oblast zdravotnických obalů. Tato tříletá světová výstava pro obalový průmysl, interpack v Düsseldorfu (7. – 13. května), představí přibližně třetinu z asi 3 000 vystavovatelů řešení určených pro farmaceutický sektor. Na COMPAMED se každý rok účastní klíčové společnosti. Patří mezi ně například MULTIVAC, která podle vlastních údajů disponuje nejširším portfoliem obalových řešení na trhu. Společnost představila své komplexní automatizační a aplikační schopnosti pro balení zdravotnických produktů v malých až středních sériích. Efektivní řešení jsou vhodná pro balení různorodých produktů v nejrůznějších formátech obalů. Výstavištěm byl také klíčový bod prezentace, a to s balicí linkou pro balení sterilních zdravotnických prostředků, vybavenou automatickým dopravním systémem pro plnění předem naplněných skleněných nebo plastových jehel. Jádrem linky je volně konfigurovatelná vakuovací balicí stroj R 245. „S tímto řešením dokážeme mimo jiné balit až 300 jehel za minutu“, říká Verena Vetter, produktová manažerka divize Medical & Pharmaceutical ve společnosti MULTIVAC.

Pro rostoucí trh chytrých, senzorů a bezdrátových technologií vybavených náplastí se věnuje pozornost firmám Harro Höfliger, které vyvíjejí výrobní a balicí řešení. „Pro jejich výrobu a balení kombinujeme různé procesy a technologie. Kromě různých dávkovacích systémů stále častěji využíváme mikrofluidiku“, zdůrazňuje Dieter Haberzettl, vedoucí obchodní jednotky Diagnostics ve společnosti Höfliger. Výroba funkčních náplastí probíhá na pásových zpracovatelských strojích pomocí laminace speciálních pásových materiálů, které obsahují elektronický senzorový čip a jeho periferie. Poté jsou náplasti řezány nebo stříhány do požadované velikosti z pásového materiálu.

COMPAMED „stálý hit“: komponenty a pohony

Další „stálé“ téma na COMPAMED jsou komponenty a pohony. MeKo Laser Materialbearbeitung například již přes 25 let vyrábí díly s těsnými tolerancemi a dokonalým povrchem. Nově v nabídce jsou resorbovatelné materiály, které se v lidském těle úplně rozloží. „Tím máme materiálovou alternativu pro stenty, které dosud vyrábíme z oceli a nikltitanové slitiny“, vysvětluje Tim Fries, produktový manažer a zákaznický poradce u MeKo.

Společnost Nanotec Electronic patří opět mezi přední výrobce motorů a řízení pro vysoce kvalitní pohonné systémy, jejich široké portfolio produktů pokrývá i laboratořní automatizaci a medicínskou techniku: „Pro nás je to největší oblast použití ještě před strojírenstvím“, potvrzuje Harald Bär, sales engineer u Nanotec. Portfolio sahá od malých pohonů pro jemné dávkování, které běží pouze s jednou až pěti otáčkami za minutu, přes dialyzační čerpadla, která musí vykazovat vysokou rovnoměrnost, až po vysokorychlostní pohony s až 30 000 otáčkami za minutu.

Nejjemnější dávkování a protimikrobiální povrchové úpravy

Dávkovací technika a povrchové úpravy jsou stále důležitými tématy na COMPAMED. Společnost Vieweg Spezialdosiersysteme představila speciální dávkovací systémy a nově vyviněný mikrodávkovací ventil pro bezkontaktní nebo paprskové dávkování kapalných médií. Lze tak manipulovat s nejmenšími a přesnými množstvími tekutin (od pěti nanolitrů na výstřel). Hlavním použitím je výroba zdravotnických technologií, kde jsou potřeba nejmenší množství kapalin, například různých lepidel, rozpouštědel nebo silikonů.

Společnost LEONI Special Cables se zaměřila na zachování hygieny a vyvíjí antimikrobiální kabely a systémy pro zdravotnický průmysl, například pro těsně přiléhající zařízení jako EKG, endoskopy a ultrazvuky. Příslušné produkty mají antibakterickou plastovou povrchovou úpravu, která je účinná jak proti gram-pozitivním, tak gram-negativním bakteriím (včetně multirezistentních kmenů, například MRSA, VRE a ESBL), stejně jako proti virům a plísním. Již při malém přidání kovového oxidu do plášťového materiálu je dosaženo výrazné redukce mikroorganismů přes 99,99 procent na povrchu. I při běžném zacházení (zatížení potem a bílkovinami) zůstává antimikrobiální účinek zachován při různých dobách použití a koncentracích – což je podstatný rozdíl oproti zavedeným metodám s stříbrem a mědí.

Na celkový počet 121 000 odborných návštěvníků se COMPAMED 2019 a paralelně MEDICA 2019 podílely dvě třetiny ze zahraničí (z přibližně 170 zemí).