Fornitori si sono presentati di nuovo in ottima forma alla COMPAMED 2017

780 espositori provenienti da 35 Paesi, ancora più partecipazione internazionale e quasi 20.000 visitatori specializzati – la COMPAMED, la fiera di settore leader per i fornitori di tecnologia medica, rimane sulla strada del successo, mantenendo una forte contemporaneità con la più grande fiera medica mondiale MEDICA (oltre 5.100 espositori da 66 nazioni / durata 2017: 13 – 16 novembre). A ciò contribuisce senza dubbio anche il fatto che il settore dei fornitori dell'industria della tecnologia medica possa continuare a puntare su una crescita costante. Digitalizzazione e miniaturizzazione sono attualmente i principali motori che, tra l’altro, stimolano anche la microtecnica. «La domanda di componenti intelligenti e miniaturizzati per dispositivi medici, così come di processi di produzione efficienti e ad alta precisione, continua a crescere rapidamente», afferma il IVAM, associazione specializzata in microtecnica. Come ogni anno, l’associazione ha partecipato alla COMPAMED 2017 con un mercato di prodotti internazionali sotto il motto «Hightech for Medical Devices». Le tecnologie chiave per gli specialisti delle piccole parti sono microtecnologia, nanotecnologia, fotonica, MEMS (micro-sistemi) e nuovi materiali.

Con queste «chiavi» lavora anche HNP Mikrosysteme (HNPM), specializzata in cosiddetti micropompe a ingranaggi per microfluidica, in grado di dosare con estrema precisione piccole e minime quantità di fluidi. Alla COMPAMED, l’azienda ha presentato con il «mzr-Touch Control» una nuova possibilità di controllo grafico delle pompe. Il dispositivo compatto ha un’interfaccia utente semplice e intuitiva e controlla una pompa alla volta. Con la combinazione di pompa e Touch Control, l’utente può impostare quantità di dosaggio a partire da 0,25 microlitri e portate tra un microlitro e 288 millilitri al minuto. Le micropompe a ingranaggi sono pompe rotative miniaturizzate con rotore interno dentato e rotore esterno dentato. «Questi rotori eccentrici formano, durante la rotazione, un sistema di più camere di pompaggio sigillate in ogni momento», spiega la Dott.ssa Dorothee Runge, responsabile delle vendite tecniche nel settore Life Science di HNPM. «In ambito tecnologico medico, vengono utilizzate principalmente per analisi di campioni di sangue, tra le altre cose», aggiunge.

Gusci intelligenti e sterilizzabili

Con la tendenza alla miniaturizzazione, si occupa anche il Fraunhofer Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS. Alla COMPAMED 2017, l’istituto ha portato il progetto «Sens-o-Spheres», sviluppato in collaborazione con il dipartimento di bio-processi della TU Dresden e partner industriali. «Sens-o-Spheres» sono sfere sensore delle dimensioni di un pisello (circa otto millimetri di diametro) per il monitoraggio dei processi in bioreattori, dal millilitro al litro. Con i più piccoli sensori di temperatura al mondo «a bordo», si muovono liberamente nel volume di reazione e forniscono costantemente dati di misura da tutte le aree del reattore. «Possiamo anche utilizzare più sfere contemporaneamente e così ottenere molti dati di misura senza fili», afferma Tobias Lüke, ricercatore presso ENAS. Questi «piselli» intelligenti e sterilizzabili contribuiranno allo sviluppo e al miglioramento dei processi nelle industrie farmaceutiche e delle scienze della vita. La loro energia viene fornita durante una carica notturna.

Imparare di nuovo a camminare grazie a solette con sensori di forza

Applicazioni completamente diverse sono in mente ai colleghi del Fraunhofer Institut für Siliziumtechnologie ISIT, nel loro impiego di sensori: si tratta di una soletta sensore di forza, che determina il profilo di camminata e corsa attraverso la misurazione della distribuzione della pressione. I dati vengono trasmessi via Bluetooth a un PC o a uno smartphone e analizzati acusticamente o graficamente. «Il nostro obiettivo è contribuire alla prevenzione delle lesioni, alla riabilitazione e a risultati migliori nello sport ricreativo attraverso l’analisi acustica della camminata», spiega Lars Blohm, ricercatore nel settore biosensori e integrazione di sistemi all’ISIT. Lo sviluppo è stato portato avanti in collaborazione con l’Istituto di Medicina Sportiva di Amburgo; altri approcci prevedono la misurazione di temperatura e umidità.

Particolarmente forte nella produzione di componenti di alta precisione con tolleranze strette è Beutter Präzisions-Komponenten. L’azienda produce parti singole e gruppi per strumenti di tecnologia medica, protesi e impianti fino alla classe di rischio più alta III. «Produciamo piccole serie di alta qualità, con quantità che variano tra circa 50 e 1.000 pezzi, e disponiamo di tutti i processi di lavorazione meccanica in-house, come tornitura, fresatura, rettifica e honning», riferisce il Dott. Wolf-Dieter Kiessling, amministratore delegato e socio di Beutter. Attualmente, l’azienda ha sviluppato un port per uso medico, cioè un accesso sottocutaneo permanente al circolo sanguigno. È costituito da un anello in titanio e da una membrana in silicone, che può essere punturata fino a 1.000 volte. Beutter possiede capacità speciali nella lavorazione di materiali difficili e nella loro connessione, che devono inoltre soddisfare elevati requisiti di biocompatibilità e resistenza alla fatica, specialmente in contatto con i tessuti.

Non solo metalli e leghe, ma soprattutto anche plastiche sono materiali importanti per i prodotti di tecnologia medica. Tuttavia, le richieste sui sistemi e sui gruppi di polimeri continuano a crescere. Da oltre 30 anni, il trasformista di plastiche Riegler si impegna a rispondere a questa sfida e produce attualmente componenti di forma tra 0,007 e 800 grammi. Riegler utilizza anche le tecnologie di produzione più moderne: «Seguiamo attivamente la tendenza della stampa 3D e abbiamo presentato ai nostri clienti i primi prototipi. Per noi, non si tratta solo di parti, ma anche di strumenti che possiamo stampare», afferma il Dott. Thomas Jakob, responsabile della Business Unit Medical di Riegler. Ciò consente di realizzare rapidamente e a costi contenuti anche prototipi.

Fornitori danesi con stand collettivo

Alla COMPAMED, erano presenti anche fornitori danesi dell’industria dei dispositivi medici, che hanno mostrato a Düsseldorf le tecnologie di produzione e componentistica più avanzate. «L’industria dei dispositivi medici sta attraversando un cambiamento globale, con riduzione dei costi e outsourcing all’ordine del giorno, e continui aggiornamenti sono una necessità vitale», afferma Thomas Andersen, responsabile del Danish Health Tech Group. Ad esempio, Knudsen Plast A/S si è specializzata in soluzioni di stampaggio a iniezione di plastica per il settore sanitario. Secondo Frederic Bernard, responsabile dello sviluppo commerciale di Knudsen Plast A/S, le aziende produttrici di dispositivi medici stanno sempre più esternalizzando i processi di stampaggio, la produzione degli stampi, lo sviluppo dei processi e i test, e cercano quindi le competenze e le capacità necessarie presso i loro fornitori. Il centro di prova e avvio produzione di Knudsen Plast in Danimarca permette alle aziende di dispositivi medici di testare e documentare completamente la linea di produzione dei loro prodotti prima di avviare la produzione in Danimarca o nello stabilimento slovacco di Knudsen.

Tecnologia del vetro per applicazioni diagnostiche

Né metalli né plastiche: il nome Schott è strettamente legato al materiale vetro. L’azienda ha riunito le sue attività nel settore della tecnologia medica sotto il termine Diagnostica. Con il nuovo substrato in vetro D 263, Schott offre una soluzione di alta qualità per la diagnostica ottica e la biotecnologia. Le componenti microfluidiche, necessarie ad esempio per la sequenziamento genomico o la ricerca farmaceutica, richiedono requisiti ottici particolarmente elevati. Il nuovo substrato in vetro di Schott soddisfa perfettamente queste esigenze: offre una biocompatibilità certificata e una fluorescenza molto bassa, in modo che i marcatori fluorescenti non siano disturbati.

Un intero laboratorio in formato tascabile

Un intero laboratorio in formato tascabile è stato sviluppato dall’Istituto Fraunhofer per l’ottica applicata e la microtecnica (IOF), che permette di rilevare rapidamente e facilmente – direttamente a casa – indicatori di malattia nel sangue. Non è più necessario un medico specialista, basta una piastra di fluorescenza usa e getta e uno smartphone. In pochi minuti, secondo la visione dei ricercatori dell’IOF, il risultato può essere letto tramite un’app, una volta che una goccia di sangue è stata posta sulla piastra. Le piastre prodotte industrialmente presentano piccoli canali, dotati delle ottiche necessarie, installate dall’IOF. «Stampiamo una lampada e un rivelatore di luce su – e cioè con stampanti a getto di inchiostro poco modificate», spiega il ricercatore dell’IOF Falk Kemper, illustrando la facile produzione. La particolarità: si utilizzano inchiostri speciali, arricchiti con molecole fluorescenti o nanoparticelle. Il principio del metodo: nei canali si trovano molecole di ancoraggio e coloranti fluorescienti. Su una piastra, ad esempio per rilevare la celiachia (intolleranza al glutine), si adattano solo i marcatori di malattia e le molecole di ancoraggio, mentre tutte le altre vengono trascinate via. I coloranti fluorescienti si legano anche alla struttura di ancoraggio e marcatori, che si adattano solo a questa combinazione. La lampada stampata stimola il colorante a emettere fluorescenza. «Se il rivelatore di luce vede la fluorescenza, significa che il marcatore è presente e la persona soffre di celiachia», conclude Kemper. «Con la stampa a getto di inchiostro, abbiamo un metodo che permette di produrre sensori di fluorescenza in modo rapido e a basso costo, risparmiando materiali e risorse, perché il materiale viene applicato solo dove serve», riassume Kemper. In una fase successiva, si prevede di includere ulteriori marcatori di malattie.

Nanocoprimento che riduce l’attrito delle guarnizioni

Trelleborg Sealing Solutions è uno dei principali fornitori mondiali di guarnizioni di precisione. A Düsseldorf, l’azienda ha mostrato, tra l’altro, un nuovo metodo di rivestimento per elastomeri. Gli strati risultanti sono spessi solo poche centinaia di nanometri. Ciò riduce significativamente il coefficiente di attrito degli elastomeri e migliora notevolmente le proprietà di scorrimento. Questo semplifica il montaggio dei sistemi di tenuta e aumenta la qualità e la durata di dispositivi medici. Attraverso il rivestimento a livello nanometrico, Trelleborg riduce lo spessore dello strato di circa dieci-cinquanta volte rispetto ai sistemi di rivestimento tradizionali. Poiché il nuovo metodo presenta un’elevata stabilità, è resistente alla sterilizzazione con raggi gamma, etilene ossido o vapore caldo. «Con il nostro metodo di rivestimento, possiamo rivestire O-ring classici e parti complesse in modo sottile a livello nanometrico. Le proprietà originali degli elastomeri sono solo minimamente alterate e i sistemi di tenuta hanno una durata superiore, poiché l’usura durante il movimento si riduce», afferma Andreas Schmiedel, Technical Manager Healthcare and Medical Europe di Trelleborg Sealing Solutions.

Imballaggi come soluzioni high-tech per la tecnologia medica

Una componente fondamentale di COMPAMED sono gli imballaggi, di particolare importanza nel settore medico. Quest’anno, l’azienda Multivac ha presentato soluzioni per il caricamento automatico di siringhe di vetro e plastica pre-riempite, moduli di manipolazione e sistemi di trasporto. I componenti di automazione consentono di inserire in modo controllato e sicuro fino a 3.000 siringhe al minuto nelle cavità di imballaggio. Tutti i moduli sono sincronizzati con le macchine di imballaggio a termoformatura e possono essere controllati comodamente tramite il pannello di controllo. Il vasto portafoglio di Multivac comprende una varietà di nastri, sistemi di trasporto e di alimentazione, personalizzabili in base al prodotto da imballare. Ad esempio, aghi e pistoni, forniti come merce sfusa, possono essere separati mediante vasi vibranti e centrifughe e consegnati alla macchina di imballaggio. In questo modo, siringhe, sacche, fiale o vials vengono infine inseriti nelle loro rispettive cavità di imballaggio da robot.

Il tema dell’automazione è condiviso anche da aziende come Xenon, specializzate nello sviluppo e produzione di macchine speciali per la produzione di dispositivi medici. Si tratta generalmente di produzioni di massa con volumi di 500.000 pezzi all’anno o più. Alla COMPAMED 2017, i Dresdensi hanno presentato un nuovo modulo di dosaggio, capace di applicare una vasta gamma di materiali su diversi componenti. «Si tratta di incollaggi senza bolle o di incollaggi con gorgogliatura, che stanno assumendo un ruolo sempre più importante anche nella tecnologia medica», spiega Peter Hammer, responsabile vendite e sviluppo commerciale di Medical. Xenon ha sviluppato un procedimento brevettato che consente di tracciare percorsi predefiniti per una siringa dosatrice, ad esempio per la colla, all’interno di una camera a vuoto. «Il vantaggio è che possiamo costruire camere molto piccole. Ciò porta a un rapido vuoto di soli 0,8 secondi e a cicli di produzione brevi», aggiunge Hammer.

Attuatori in grado di posizionarsi nel nanometro

Il motore di Faulhaber, che muove un dito nella protesi della mano bebionic di Ottobock, pesa appena undici grammi. In totale, cinque motori con ingranaggi consentono di eseguire quattordici diverse prese. La tecnologia degli attuatori è anch’essa parte integrante di COMPAMED, così come l’azienda Dr. Fritz Faulhaber. Ora, l’azienda offre numerose soluzioni per dispositivi di analisi e automazione in laboratorio. Per il movimento di ottiche, specchi o laser, sono disponibili motori estremamente precisi: «Con essi, possiamo posizionare nel nanometro», afferma Frank Maier, consulente applicativo di Faulhaber. Per poterlo verificare, è necessario un sistema di misurazione adeguato. «Per questo, lo offriamo anche come soluzione integrata, cioè come soluzione completa», conclude Maier. In questo modo, Faulhaber risponde a diverse tendenze di COMPAMED, che si sono affermate negli ultimi anni: sempre più piccoli, sempre più compatti, sempre più funzionali. E proprio in questa direzione si prevede che continuerà anche la prossima edizione di COMPAMED 2018 a Düsseldorf (12-15 novembre).