Tecnologia medica sostenibile per l'uomo e l'ambiente

I prodotti monouso sterili rappresentano una grande parte dei rifiuti negli ospedali e negli studi medici. La tecnologia medica sostenibile significa un'economia delle risorse rispettosa dell'ambiente con prodotti riciclabili. © Pexels/Polina Tankilevitch

Con l'alleanza WIR! »DIANA – Tecnologie per diagnosi point-of-care sostenibili e future-proof basate su processi di produzione microstrutturati e materiali sostenibili«, il Fraunhofer IWU, insieme al Fraunhofer IZI e alla SensLab GmbH, svilupperà la regione tra Lipsia e Chemnitz come un'area di eccellenza per la diagnostica medica. © Fraunhofer IWU

Addio discariche: le materie prime utilizzate nella tecnologia medica possono essere reinserite nel ciclo dei materiali riciclabili – anche se non sono più utilizzabili per i dispositivi medici. È pensabile, ad esempio, un contenitore per il trattamento delle acque reflue provenienti dalla doccia, dalla vasca da bagno e dal lavabo nelle abitazioni private. © Pixabay

I prodotti monouso sterili rappresentano una grande quota dei rifiuti prodotti negli ospedali e negli studi medici. Elevati standard igienici pongono dei limiti al principio «Reuse, Reduce, Recycle». Tuttavia, l’obiettivo di una tecnologia medica sostenibile dovrebbe essere quello di utilizzare le risorse in modo più parsimonioso e di integrare i propri prodotti in un’economia circolare – affinché i prodotti monouso trovino la strada del riciclo e non quella dell’incenerimento dei rifiuti. La tecnologia medica sostenibile si prende cura anche dell’individuo nella sua unicità. Sostituti artificiali (protesi) o strutture di supporto (ortesi) per articolazioni e parti del corpo migliorano o preservano la qualità della vita, se sono ottimizzati in base all’ergonomia e alle esigenze di pazienti e pazienti. Diagnostiche rapide e semplici, utilizzabili direttamente sul posto (Point-of-Care), anche in aree con scarse infrastrutture, possono essere salvavita. Il Fraunhofer IWU è convinto: il contributo della produzione fa sempre la differenza decisiva.

Come i rifiuti monouso provenienti da cliniche e studi medici diventano nuovi dispositivi medici…

Ospedali, cliniche e studi medici sono pilastri del sistema sanitario. Durante il trattamento ospedaliero e ambulatoriale di pazienti, vengono utilizzati molti prodotti monouso che, secondo l’Ufficio federale di statistica, si accumulavano già prima della pandemia di Corona in circa sette-otto tonnellate di rifiuti – al giorno. Gli ospedali sono stati quindi tra i più grandi produttori di rifiuti in Germania. Durante la pandemia, la quantità di rifiuti nel settore medico è aumentata ancora di più. Una tendenza incompatibile con gli obiettivi di cicli chiusi di materiali e di neutralità climatica, previsti per prima della fine del secolo.

Gettare o bruciare prodotti monouso in plastica è l’esatto contrario dell’efficienza delle risorse. I ricercatori del IWU sono convinti: ci sono altre strade. L’obiettivo del progetto è sviluppare a medio termine una strategia per la gestione dei rifiuti provenienti dal settore della tecnologia medica e radicarla tra gli attori del sistema sanitario. In particolare, si focalizza sui rifiuti provenienti dalle cliniche. Una strategia di successo deve rispondere a domande chiave sulla composizione dei rifiuti, sui soggetti coinvolti nella filiera, sulle normative, sui flussi di materiali e sulla lavorazione dei materiali riciclati. Tenendo conto di questi aspetti, alla fine del progetto si avrà uno scenario realistico che mostra come i rifiuti medici possano essere raccolti, separati, trattati e valorizzati o riciclati di alta qualità.

I materiali riciclati prodotti meccanicamente vengono lavorati con tre metodi di produzione (stampa 3D, stampaggio ad iniezione, SMC) per sviluppare un prodotto che possa essere reinserito nel ciclo dei dispositivi medici monouso o, alternativamente, essere utilizzato in un settore meno regolamentato.

…o come contenitori per il trattamento delle acque reflue domestiche

Addio montagne di rifiuti: quando produttori, ospedali, medici e aziende di riciclo collaborano, i cicli di materiali possono essere chiusi e i materiali riciclati impiegati in modo sostenibile – senza aumentare il carico di lavoro negli ospedali e negli studi medici. Un altro approccio innovativo al riciclo di prodotti medici monouso può aiutare a reinserire le materie prime utilizzate in tecnologia medica nel ciclo dei materiali – anche per i materiali riciclati non più idonei all’uso in dispositivi medici. Si può pensare, ad esempio, a un contenitore per il trattamento delle acque reflue provenienti da docce, vasche da bagno e lavandini nelle abitazioni private. È ancora necessario un po’ di lavoro di ricerca. Un progetto di utilità sociale a cui può partecipare chiunque: addio montagne di rifiuti!

DIANA

Il consorzio WIR! DIANA colmerà in futuro una lacuna di approvvigionamento nella regione tra Chemnitz e Lipsia e creerà una rete per la produzione e l’applicazione di diagnostica innovativa Point-of-Care. Questa consentirà di ottenere dati affidabili e semplici sullo stato di salute direttamente sul posto, presso il paziente. Altre applicazioni potrebbero riguardare, tra l’altro, lo sport e l’assistenza. DIANA sta per DIAgnostica e Sostenibilità e riunisce circa 80 partner, tra cui PMI, istituzioni di ricerca e sostenitori provenienti dal mondo dell’istruzione e della società.

La diagnostica Point-of-Care (PoC) ha come obiettivo un’analisi decentralizzata e sul posto, che possa essere utilizzata anche al di fuori di un’infrastruttura di laboratorio e che, soprattutto in caso di decisioni immediate o di interventi di salvataggio, possa portare a un risparmio di tempo. Nello sviluppo e nella traduzione di sistemi di test PoC altamente integrati, è fondamentale una collaborazione interdisciplinare tra diagnostica e tecnologia di produzione. Il Fraunhofer IWU metterà a disposizione la propria vasta esperienza in tecnologia di produzione e microfabbricazione. Il consorzio è coordinato dagli istituti Fraunhofer IWU e IZI e dalla società SensLab GmbH; anche la rete VEMASinnovativ è un partner importante nello sviluppo strategico di DIANA.

ATeM

Il centro di eccellenza italo-polacco ATeM (Additive Technology for Medicine and Health) ricerca nuove tecnologie per l’impiego della produzione additiva in tecnologia medica. Gli istituti Fraunhofer IWS (per i materiali e le tecnologie di radiazione) e IWU (per le macchine utensili e la deformazione) collaborano in ATeM con il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, il Center for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT) dell’Università di Breslavia e le cliniche universitarie di Dresda e Lipsia.

I processi di stampa 3D consentono di realizzare soluzioni personalizzate e su misura per il paziente, integrando nuove proprietà e funzioni migliorate nei componenti. Questo spesso non solo è molto più economico rispetto ai metodi tradizionali, ma amplia anche lo spettro di terapie e approcci terapeutici.