Fornitori di tecnologia medica offrono tecnologie intelligenti per grandi salti nell'assistenza sanitaria

Due trend fondamentali caratterizzano da tempo il settore della tecnologia medica e determinano cicli di innovazione brevi: la dematerializzazione e la digitalizzazione. I prodotti sono quindi sempre più compatti con prestazioni uguali o migliori, sono più facili da usare e le innovazioni sono complessivamente più software e meno hardware-driven. Protesi intelligenti rilevano l'ambiente circostante tramite sensori e si adattano così in modo ottimale alla funzione del paziente. Cerotti sono in grado di monitorare i processi di guarigione delle ferite o di segnalare come sistema di allerta precoce un rischio aumentato di un attacco asmatico imminente. E i primi braccialetti fungono quasi da "mini-ambulatorio sul braccio" per determinare vari parametri corporei come frequenza cardiaca, ossigeno nel sangue, livello di stress o ritmo del sonno. Anche per la misurazione della pressione sanguigna permanente per battito cardiaco non è più necessario un manicotto gonfiabile, perché oggi sensori ottici biosensori moderni sono già in grado di farlo.

Per tali innovazioni, nello sviluppo è necessario un stretto coordinamento tra produttori di tecnologia medica e i loro fornitori. È noto che spesso sono i fornitori a dare l'impulso decisivo per i salti di sviluppo con le loro idee, come potranno verificare i visitatori specializzati dal 12 al 15 novembre 2018 alla COMPAMED a Düsseldorf, la fiera internazionale leader nel settore dei fornitori per la produzione di dispositivi medici, con circa 800 espositori provenienti da quasi 40 nazioni. Si svolge in parallelo alla rinomata fiera medica MEDICA (5.000 espositori). La gamma di prodotti, soluzioni e servizi presentati e discussi alla COMPAMED spazia da componenti e parti come sensori, chip, moduli radio, memorie di energia o dati, a tecnologie di rivestimento e soluzioni di imballaggio, fino alla produzione completa su commessa. La lista di innovazioni interessanti è lunga, come si può vedere da numerosi esempi.

Con luci blu contro le ferite croniche

Le ferite croniche sono note per essere difficili da trattare, poiché non seguono il normale processo di guarigione o i tempi di recupero tipici. Il carico che ne deriva è notevole, poiché ogni anno sono interessati oltre 40 milioni di pazienti e si generano costi di circa 40 miliardi di euro, che devono essere sostenuti dai sistemi sanitari. La luce blu è nota per la sua azione antimicrobica e antinfiammatoria nella fase iniziale del processo di guarigione, inoltre, a differenza della pericolosa luce UV, non danneggia i tessuti. Tuttavia, mancavano ancora prove dell’effetto positivo dell’irradiazione con luce blu nelle fasi successive della guarigione della ferita, il che finora ha ostacolato lo sviluppo di soluzioni efficaci per una terapia completa.

Insieme ad altri sei partner, il CSEM ha contribuito a colmare questa lacuna attraverso il progetto UE MEDILIGHT. Grazie a questa collaborazione, è stato possibile dimostrare che la luce blu offre molto più di semplici effetti antibatterici. L’effetto antiproliferativo è ora chiaramente dimostrato e mostra che la luce blu impedisce un precoce chiusura dell’epidermide sulla superficie della ferita nelle prime fasi di guarigione. Il consorzio di laboratori di ricerca europei ha inoltre dimostrato per la prima volta che la luce blu può attivare in modo efficiente le principali cellule della pelle, cioè cheratinociti e fibroblasti, con una dose di luce adeguata, accelerando così il processo di guarigione finale. Il prototipo sviluppato rappresenta una soluzione ideale per un sistema intelligente e portatile di trattamento con luce blu delle ferite croniche, come le ulcere diabetiche. Inoltre, il progetto crea le basi per una futura commercializzazione di dispositivi basati sulla terapia con luce e per il monitoraggio della guarigione delle ferite.

«Con la scoperta e la dimostrazione dell’efficacia della luce blu sia per applicazioni antibatteriche sia per l’attivazione di importanti cellule della pelle, MEDILIGHT ci ha permesso di depositare due brevetti fondamentali», spiega Marielle Bouschbacher, responsabile del progetto presso URGO, partner industriale coinvolto e leader del progetto. «MEDILIGHT apre anche la strada ad altre applicazioni importanti, come la disinfezione di strumenti medici e ambienti di lavoro.»

Stampa 3D in rapido sviluppo nella tecnologia medica

Un tema ricorrente alla COMPAMED rimane la stampa 3D, spesso chiamata anche produzione additiva, che cresce più rapidamente in nessun altro settore come nella tecnologia medica. Secondo una stima della società di ricerca di mercato `Markets and Markets`, la stampa 3D globale per dispositivi medici dovrebbe passare da 840 milioni di dollari nel 2017 a circa 1,9 miliardi di dollari entro il 2022, con un tasso di crescita annuo del 17,5%. I fattori chiave di questa rapida evoluzione sono i progressi tecnologici, l’aumento dei finanziamenti privati in questo settore e le sempre maggiori applicazioni nel campo della salute. Il mercato in crescita si suddivide in grandi segmenti di componenti, attrezzature, materiali, software e servizi, con quest’ultimo che mostra il maggior incremento. Lo sviluppo di soluzioni software avanzate per la produzione di dispositivi medici di alta qualità stampati in 3D rappresenta il principale motore di questa crescita.

Dopo il seminario molto seguito “3D fab+print” già tenutosi lo scorso anno, quest’anno il tema sarà al centro di una conferenza di un’intera giornata, il 12 novembre (3D fab+print Conference on Additive Manufacturing for medical applications). Tra le aziende partecipanti figura anche Evonik, che dal 2014 lavora sistematicamente nel suo centro progetti Medical Devices a materiali migliorati per la chirurgia ortopedica. «Sviluppiamo nuove soluzioni che aiutano a evitare interventi chirurgici o ad accelerare il processo di guarigione», spiega il responsabile del centro progetti, Balaji Prabhu. Nel frattempo, Evonik ha già introdotto sul mercato alcuni materiali, tra cui un composito costituito da polimeri di acido polilattico RESOMER e un riempitivo di idrossiapatite sintetica. L’idrossiapatite è il minerale più comune nel corpo umano. Grazie alla combinazione, si ottengono proprietà meccaniche molto simili a quelle dell’osso naturale. RESOMER si decompone completamente in anidride carbonica e acqua nel corpo, non provoca reazioni infiammatorie ed è completamente innocuo.

Chip RFID, anche sterilizzabili

Ancora molto attuale, con numerosi espositori, anche alla COMPAMED, rimane l’intera gamma di sensori. Il mercato dei prodotti “Hightech for Medical Devices” dell’associazione di settore IVAM, con 45 partecipanti internazionali, offre una vasta scelta. FEIG ELECTRONIC presenta soluzioni di lettori RFID per il settore sanitario, per identificare dispositivi medici e accessori, monitorare il consumo di farmaci e reagenti, migliorando così assistenza e sicurezza dei pazienti. La tecnologia RFID permette di implementare soluzioni di tracciamento precise per dispositivi medici e singoli processi terapeutici. Ciò alleggerisce gli ospedali da numerosi compiti amministrativi e di controllo, consentendo di utilizzare le risorse liberate per un’assistenza più intensiva. I sistemi di inventario RFID monitorano le scorte di vari materiali usati in ospedali e laboratori: farmaci e reagenti, sacche di sangue e plasma, strumenti chirurgici, tessili e molto altro. Inoltre, i sistemi RFID assicurano un’identificazione precisa dei pazienti, monitorano lo stato del trattamento e consentono sistemi di allerta per migliorare l’intera catena di processo. “L’RFID registra tutte le informazioni rilevanti in tempo reale, senza che un operatore debba inserire manualmente i dati in un computer. Questo permette più tempo per l’assistenza e la cura dei pazienti”, conferma Ellie Lee, responsabile del servizio OR Information Management presso il Sunnybrook Health Sciences Centre di Toronto. FEIG sviluppa e produce l’intera gamma di componenti RFID non solo per dispositivi medici, ma anche per ottimizzare i processi ospedalieri.

Come anche microsensys mostra, gli ambiti di applicazione della tecnologia RFID sono molteplici e ogni soluzione ha proprie esigenze di materiali e tecnologie. In particolare nelle applicazioni mediche e farmaceutiche, sono numerose le normative da rispettare. Alla COMPAMED, microsensys presenta le soluzioni RFID attuali per la tecnologia medica e, come novità mondiale, un data logger RFID per il monitoraggio continuo della temperatura durante la sterilizzazione a vapore in autoclave a +134°C e 3 bar. L’azienda possiede dal metà degli anni ’90 la tecnologia brevettata mic3, che realizza i transponder RFID più piccoli al mondo, con un’antenna integrata sul chip, di circa 1,5 millimetri cubici. Con capacità di memoria da 64 bit in sola lettura fino a 64 Kbit in lettura/scrittura e una resistenza termica da -45°C a +200°C, i transponder mic3 offrono capacità di memoria adeguate e alta affidabilità.

Nano-ricoperture su misura

Un elemento importante di COMPAMED sono anche le nanotecnologie e le microtecnologie. La società olandese Surfix BV sviluppa e fornisce rivestimenti nano su misura innovativi per il mercato della micro- e nanotecnologia, basati su modifiche chimiche delle superfici. «Con la nostra tecnologia proprietaria di modifica delle superfici, possiamo realizzare anche modifiche locali e selettive, che consentono geometrie complesse come microfluidica, dispositivi lab-on-a-chip e biosensori realizzati con materiali diversi», spiega il dott. Luc Scheres, CEO di Surfix. I specialisti dei rivestimenti possiedono un’ampia esperienza nel campo della ricerca sulle superfici organiche, fisiche e biochimiche, che permette di creare un “ponte chimico” tra biologia e fisica. Surfix partecipa al programma BIOCDx, avviato nel gennaio 2017 e finanziato dall’Unione Europea per la ricerca e l’innovazione. Nell’ambito del progetto, partner di quattro paesi lavorano allo sviluppo di un dispositivo miniaturizzato, altamente sensibile e affidabile, Point-of-Care (PoC), con una microcassetta monouso per il monitoraggio di biomarcatori tumorali. Il dispositivo supporta il riconoscimento di tumori primari e metastasi, con particolare attenzione al cancro al seno, al cancro alla prostata non ormonale e ai melanomi. Nell’ambito del progetto BIOCDx, Surfix fornirà i rivestimenti nanometrici necessari per immobilizzare i vari biomarcatori sulla superficie.

Forum di alto livello di DeviceMed e IVAM

In aggiunta all’area espositiva di COMPAMED, vengono presentate anche due conferenze di rilievo sui trend nel settore dei fornitori di tecnologia medica: al COMPAMED SUPPLIERS FORUM (rivista specializzata DeviceMed) nella hall 8b, si concentra l’intera catena di processo della tecnologia medica. Ci sono componenti meccanici ed elettronici, materiali innovativi e tutte le tipologie di produzione su misura. Quest’anno, i focus principali sono la produzione additiva (12.11.), la cybersecurity (13.11.), le questioni regolatorie (14.11.) e i dispositivi indossabili (15.11.). Il COMPAMED HIGH-TECH FORUM (hall 8a) dell’associazione IVAM, dedicato alla microtecnica, nanotecnologie e alla produzione e gestione dei processi, si concentra invece su questi temi.

La COMPAMED 2018 si svolge nelle hall 8a e 8b della fiera di Düsseldorf. È rivolta principalmente a acquirenti tecnici, specialisti di ricerca, sviluppo, imballaggio, nonché a responsabili di produzione, progettisti o ingegneri di processo.