Mikrofluidika és biochipek különösen a COMPAMED 2019 során kerültek a figyelem középpontjába

„A COMPAMED-en a vállalatok jelenlétükkel mutatták be innovációs képességüket, és próbáltak megerősödni a folyamatosan növekvő elvárásokkal szemben a gyógyászati technológia iparágában”, állapítja meg Wolfram Diener, a Düsseldorf-i vásár igazgatója. A világ legnagyobb orvosi vásárával, a MEDICA-val szoros párhuzamban, amely rekord részvétellel, 5.500 kiállítóval zajlott, az idei COMPAMED is új rekordot ért el közel 800 kiállítóval 41 országból (időszak: 2019. november 18. – 21.). A Düsseldorf-i vásárterület teljesen megtelt csarnokai, 8a és 8b, ismét megerősítik a COMPAMED vezető nemzetközi beszállítói platformként betöltött szerepét. Itt ismételten bemutatásra kerültek a lényeges orvostechnikai trendek, azok relevanciája a fejlesztési és gyártási szinteken, valamint kiemelték a beszállítók szerepét, mint fontos hajtóerőket az orvosi fejlődésben.

Az egyik egyértelmű trend az orvostechnikában továbbra is a digitalizáció, amely különösen nélkülözhetetlen a mobil diagnosztikai, terápiás eszközök és a laboratóriumi berendezések területén. „A mikrotechnológiák kulcsfontosságúak az orvostechnika digitalizációjához”, hangsúlyozza Dr. Thomas Dietrich, az IVAM Mikrotechnológiai Szakmai Szövetség ügyvezető igazgatója. „Miniatürizált alkatrészek és eljárások nélkül, amelyek lehetővé teszik az ultrafinom gyártást, hordozható és hálózatba kötött eszközök nem lennének lehetségesek”, mondja Dietrich. Ezért továbbra is gyorsan növekszik az orvosi komponensek miniaturizálás iránti kereslet. Ennek eredményeként a COMPAMED legnagyobb közös standján, az IVAM „Hightech for Medical Devices” piactéren részt vevő kiállítók többsége ebben a szegmensben tevékenykedik. A termékkínálat főként mikrofluidikára, érzékelőkre, mikroelektronikára és optikai technológiákra összpontosított. Különösen a mikrofluidika kínál izgalmas új alkalmazási lehetőségeket.

Az őssejtkultúra forradalma

Az IVAM tag Micronit nem kevesebbet ígér, mint az őssejtkultúra forradalmát új hibrid rendszerekkel: az „Organ-on-a-Chip” néven ismert multidiszciplináris területen az emberi sejtbiológia és mikrofluidika egyesül egy laboratórium-chip architektúrában. Az Organ-on-a-Chip eszközök mikrofluidikai platformból állnak, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy egy magas biometrikus rendszerét egy mesterséges környezetben szabják testre. A sejtkultúra-chipek szimulálják az szervek fiziológiai reakcióit. Ezek az alkalmazások a Life-Science és gyógyszeripar egyik leggyorsabban növekvő kutatási területéhez tartoznak. A Micronit által gyártott eszközök már több kutatólaborban világszerte használatban vannak, és bizonyítják alkalmasságukat mesterséges modellek létrehozására, például a bél és a tüdő esetében. „Az ilyen rendszerek gyakran különböző anyagokból készülnek, például üvegből, szilíciumból és polimerekből, ezek a hibrid megoldások a mi szakterületünkbe tartoznak”, magyarázza Remy Wiertz, a Micronit kulcsfontosságú ügyfélkapcsolati menedzsere.

Biochipek állatkísérletek helyett

Az Organ-on-a-Chip rendszerek alkalmazhatók gyógyszerek hatóanyagainak vizsgálatára is. Etikai, gazdasági és tudományos okokból egyre inkább elkerülik az állatkísérleteket. Ezt lehetővé teszi a biochipek növekvő alkalmazása, amelyek emberi szervek különböző sejtjeivel vannak beültetve, és kis csatornákon keresztül táplálékot kapnak. Így szimulálható a vérkeringés és az anyagcsere-funkciók működése. A hatóanyagok, például gyógyszerek, kozmetikumok vagy vegyszerek hozzáadása után végzett megfigyelések lehetővé teszik a reakciók és folyamatok visszakövetését az emberi szervezetben. A sejtek folyamatos ellátásához folyékony tápanyaggal magas precizitású adagoló rendszerek szükségesek, amelyek mikrotechnológiai alapokon nyugszanak, mivel még a kis eltérések is befolyásolhatják a teszteredményeket. Az ilyen rendszereket a HNP Mikrosysteme gyártja „LiquiDoS” néven. A rendszer központi eleme egy mikro fogaskerekes szivattyú, amely kiválóan alkalmas biochipek töltésére. „A pumpánkkal 1,5 mikroliter per perctől egészen 72 milliliter per percig terjedő térfogatáramokat és 0,25 mikroliteres dózismennyiségeket lehet kíméletesen megvalósítani”, mondja Dr. Dorothee M. Runge, a HNP Life Science műszaki értékesítési felelőse.

Eszközök sejtek egyedi elkülönítésére

A rákdiagnosztika még évtizedes kutatás után sem veszítette el félelmetes hatását. Sok esetben továbbra is csak viszonylag nem specifikus és agresszív terápiák állnak rendelkezésre. A tudomány ma már tudja, hogy minden rákos megbetegedés egyedi kezelést igényel. Egy fontos lépés ebbe az irányba a lehetőség, hogy a daganatok sejtjeit részletesen elkülönítve vizsgálhassák. Ehhez az orvosok olyan eszközökre van szükségük, amelyekkel egy sor sejtet külön tudnak választani, azaz elkülönítve tudják azokat további elemzésre felhasználni. A Fraunhofer Mikrotechnológiai és Mikroszisztéma Intézet (IMM) intenzíven dolgozik az automatikus sejtek izolációjának és detektálásának módszerein. Azt a tényt használják ki, hogy néhány mikrométeres méretű tárgyakat, például sejtek, célzottan befolyásolhatnak mikrofluidikai áramlások (rendkívül kicsi, néhány 10-100 mikrométeres csatornákon keresztül áramló folyadékok). Ennek alapján fejlesztettek ki egy mikro- adagoló rendszert, amellyel egyedi sejtek teljesen automatizált módon felismerhetők és külön-külön, kicsi méretű mélyedésekbe, például mikrotiterlemezbe helyezhetők további elemzésekhez. Először fluoreszcens festékkel színezik a sejteket, majd mikrofluidikai áramlásban egy detekciós zónán keresztül szállítják, lézerrel megvilágítják, és a keletkező fluoreszcencia alapján optikailag detektálják. Amikor egy sejtet felismernek, azt egy célzott nyomásimpulzussal választják el. „A teljesen automatizált CTCelect rendszerünk a keringő tumor sejtekhez hamarosan kutatási célokra is használható lesz”, ígéri Dr. Sabine Alebrand, az IMM projektfelelőse.

Molekuláris diagnosztika sejtek, fehérjék és DNS vizsgálatára

Új lehetőségeket kínál a Life-Science területén a Jenoptik SYONIS technológiai platformja. „A moduláris rendszerünkkel a sejtek, fehérjék vagy DNS detektálása is megoldható”, magyarázza Dr. Ute Hofmann, a Jenoptik Biophotonics termékmenedzsere. Egyszerűen integrálható meglévő műszerekbe vagy új fejlesztésekbe, köszönhetően az részben szabványosított optikai, optomechanikus és elektronikus modulok, valamint a nagy teljesítményű képalkotó és vezérlő szoftver kombinációjának. A Jenoptik rendszerintegrátorként működik, és rövid idő alatt, költséghatékonyan igazítja a képalkotó eljárásokat az ügyfelek igényeihez. Ezáltal jelentősen növelhető a tudományos és klinikai laboratóriumok termelékenysége. A live cell imaging mellett a SYONIS támogatja a flow cytometriát és a molekuláris diagnosztikát is. „A SYONIS-szal a digitális képalkotás hosszú évek óta szerzett szakértelmünket a biophotonika gyorsan növekvő piacán összpontosítjuk”, mondja Dr. Stefan Traeger, a Jenoptik igazgatósági elnöke.

Gyógyszerészet és orvostudomány: nagy piacok a csomagolások számára

A közelgő tavasz ízelítőt adott a COMPAMED 2019-en az orvosi csomagolások területén. A háromévente megrendezett globális kiállításon, az interpack-on Düsseldorfban (május 7-13.), a kiállítók mintegy egyharmada gyógyszeripari alkalmazásokra kínál megoldásokat. A COMPAMED-en minden évben részt vesznek jelentős szereplők, például a MULTIVAC, amely saját állítása szerint a legszélesebb csomagolási portfólióval rendelkezik a piacon. A vállalat bemutatta átfogó automatizálási és alkalmazási kompetenciáit az orvosi termékek kis- és közepes tételekben történő csomagolására. Hatékony megoldásai különféle termékek csomagolására alkalmasak különböző csomagolási formátumokban. A kiállítás egyik kiemelt pontja volt a MULTIVAC által bemutatott csomagolósor, amely orvosi steril termékek csomagolására készült, automatikus betöltőrendszerrel, amely előre töltött üveg- vagy műanyag fecskendők töltésére szolgál. A sor központi eleme a szabadon konfigurálható R 245 típusú vákuumos csomagológép. „Ezzel a megoldással például 300 fecskendő csomagolását tudjuk percenként elvégezni”, mondja Verena Vetter, a MULTIVAC Medical & Pharmaceutical Divízió termékmenedzsere.

A növekvő okos, szenzorokkal és vezeték nélküli technológiákkal felszerelt tapaszok piacáról Harro Höfliger gyártási és csomagolási megoldásokat beszélt. „Az általuk gyártott és csomagolt funkcionális tapaszokat különböző folyamatok és technológiák kombinálásával állítjuk elő. Emellett egyre inkább alkalmazunk mikrofluidikát”, hangsúlyozza Dieter Haberzettl, a Höfliger Diagnostics üzletágvezetője. A funkcionális tapaszok gyártása szalagfeldolgozó gépeken történik, speciális szalaganyagok laminálásával, amelyek tartalmazzák az elektronikus szenzorchipet és annak perifériáit. Ezután a tapaszokat a kívánt méretben vágják vagy stancolják a szalaganyagból.

A COMPAMED „állandó kedvenc”: komponensek és hajtóművek

További „állandó kedvencek” a COMPAMED-en a komponensek és hajtóművek. A MeKo Laser Materialbearbeitung például több mint 25 éve gyárt alkatrészeket szigorú toleranciákkal és kiváló felülettel. Új termékként most már felszívódó anyagokat kínálnak, amelyek a szervezetben teljesen lebomlanak. „Ezzel anyagalternatívát kínálunk a stentek számára, amelyek eddig acélból és nikkeltitániumból készültek”, magyarázza Tim Fries, a MeKo termékmenedzsere és ügyfélkapcsolati tanácsadója.

A Nanotec Electronic ismét a vezető gyártók közé tartozik magas színvonalú hajtóművek és vezérlők gyártásában, termékkínálata kiterjed a laborautomatizálásra és az orvostechnikára is: „Számunkra ez a legnagyobb alkalmazási terület, még a gépészeti szektor előtt”, erősíti meg Harald Bär, a Nanotec értékesítési mérnöke. A portfólió kiterjed a finomadagoló hajtóművektől, amelyek csak 1-5 fordulat/perc sebességgel működnek, a dialízispumpákig, amelyek magas egyenletességet kell, hogy mutassanak, egészen a nagy fordulatszámú hajtóművekig, akár 30.000 fordulat/perc sebességgel.

Legfinomabb adagolás és baktériumálló bevonatok

A dózistechnika és a bevonatok mindig fontos témák a COMPAMED-en. Így mutatta be a Vieweg Spezialdosiersysteme a mikro-dóziser rendszert és egy új fejlesztésű mikro-dóziser szelepet, amely érintés nélküli vagy sugárképes adagolást tesz lehetővé folyékony anyagok esetében. A rendszer képes a legkisebb és legpontosabb folyadékmennyiségek (öt nanoliteres lövésenként) kezelésére. Fő alkalmazási területe az orvostechnika, ahol a legkisebb folyadékmennyiségekre van szükség, például különféle ragasztók, oldószerek vagy szilikonok adagolására.

A LEONI Special Cables antimikrobiális kábeleket és rendszereket fejleszt az orvostechnika számára, például testközeli eszközökhöz, mint EKG, endoszkópok és ultrahang. A termékek mikrobiális hatású műanyag felülettel rendelkeznek, amely hatékony mind gram-pozitív, mind gram-negatív baktériumok (beleértve a multirezisztens kórokozókat, például MRSA, VRE és ESBL) ellen, valamint vírusok és gombák ellen is. Már kis mennyiségű fémoxid hozzáadásával a burkoló anyaghoz jelentős, több mint 99,99 százalékos mikroba csökkenést érnek el a felületen. A normál kezelések során (izzadság és fehérje terhelés mellett) az antimikrobiális hatás különböző időtartamok és koncentrációk esetén is megmarad – ez jelentős különbség a hagyományos ezüst- és réz módszerekhez képest.

A COMPAMED 2019-en és a párhuzamos MEDICA 2019-en összesen 121.000 szakmai látogató volt jelen. Két harmaduk külföldről érkezett (körülbelül 170 nemzetből).