COMPAMED 2015: Trend naar miniaturisering van medische technologie zet door

Toekomstige Realiteit? Nanorobots als medicijn-taxi voor het doordringen in de tumor

„Uit de nauwe verwevenheid van ontwikkelingsprocessen aan de zijde van de toeleveranciers en aan de zijde van hun klanten, verklaart het succes van de COMPAMED“, vat Joachim Schäfer, directeur van de Messe Düsseldorf, samen waarom naast het bezoek aan de wereldwijde grootste medische beurs MEDICA ook de internationale toonaangevende vakbeurs voor de toeleveringsmarkt van de medische technologie een unieke kans biedt voor een blik in de toekomst en op actuele trends. Met jaarlijks steeds nieuwe topwaarden wat betreft het aantal exposanten en bezoekers, heeft de COMPAMED zich al lang ontwikkeld tot het internationale leidende markt- en communicatieplatform voor de toeleveranciers van de medische technologie-industrie. Voor het eerst zal de COMPAMED van 16 tot 19 november 2015 volledig gelijktijdig plaatsvinden met de MEDICA. Tot nu toe eindigde de COMPAMED altijd een dag eerder. Nieuw dit jaar is ook dat de beursdagen van maandag tot en met donderdag duren.

Het extra tijdsvoordeel voor gesprekken met hun klanten uit de medische technologie-industrie, namelijk de ongeveer 4.500 MEDICA-beursdeelnemers, zal zeer welkom zijn voor de meer dan 700 exposanten van de COMPAMED (in de beurshallen 8a en 8b). Want de markt voor medische technologie en medische producten is zeer dynamisch. De innovatieritme is duidelijk korter dan in andere sectoren. Daarbij vormt vaak al de ontwikkelingscompetentie van de toeleveranciers het uitgangspunt voor soms baanbrekende innovaties op het gebied van efficiënte en effectieve medische zorg.

Dat geldt bijvoorbeeld voor de steeds toenemende miniaturisering. Een bijzonder opvallend voorbeeld dat nog doet denken aan sciencefiction, zijn nanorobots in de bloedbaan die zelfstandig operaties uitvoeren. Dergelijke ideeën heeft het Max-Planck-Institut (MPI) voor intelligente systemen (Stuttgart) ontwikkeld met twee verschillende microschepen. Het gaat hierbij enerzijds om een soort mossel die zich voortbeweegt door openen en sluiten, en anderzijds om een schroef die voortbeweegt door rotatie. De diameter bedraagt slechts 100 nanometer, de lengte 400 nanometer. Een roterend magnetisch veld, dat van buitenaf wordt aangelegd, brengt het minischaal schroefje in beweging. Het fabricageproces voor de speciale schepen is 3D-printen, dat bij de COMPAMED steeds meer aan belang wint voor diverse toepassingen. Alle gebruikte materialen, zoals polydimethylsiloxaan, zijn biocompatibel en lichaamsvriendelijk. De onderzoekers stellen zich voor dat de nanorobots op een dag bijvoorbeeld tumortherapieën direct tot in de tumor kunnen brengen. „Theoretisch is het bij de grootte van onze constructie zelfs denkbaar dat ze binnen cellen worden gebruikt“, legt Peer Fischer uit, leider van de werkgroep Mikro-, Nano- en Moleculaire Systemen aan het MPI voor intelligente systemen. In ieder geval moeten de kleintjes bijdragen aan het minimaliseren van ingrepen, het verbeteren van de effectiviteit en het verkorten van de daarvoor benodigde tijd. Het zal echter nog enkele jaren duren voordat deze sciencefiction werkelijkheid wordt.

Klein, maar „oho“ en met de hoogste eisen aan precisie

Veel „mini“-oplossingen zijn inmiddels al werkelijkheid, want de vraag naar steeds kleinere systemen is in de medische technologie onverminderd groot. „De life-science-industrie vertoont een toenemende vraag naar miniaturisatie, microstructurering en de integratie van optische en elektrische functies in kosteneffectieve componenten“, bevestigt Peter Kirkegaard, CEO van het Zwitserse IMT Masken und Teilungen AG. IMT speelt in op deze behoefte met behulp van fabricagetechnologieën uit de halfgeleiderindustrie. Op basis van glas produceert het bedrijf microkanalen, doorvoergaten, elektroden, optische en elektrische coatings, waveguides en rasterstructuren – de kleinste structuren hebben afmetingen tot slechts 150 nanometer. Hun toepassingsgebied omvat onder andere lab-on-a-chip-systemen. Ook als contractfabrikant is Micreon GmbH actief – het bedrijf behoort tot de wereldwijd erkende specialisten in microbewerking met ultrakorte lasers in de pico- en femtosecondenrange. Bij de productie van medische implantaten, instrumenten of meetapparatuur in de medische technologie neemt de laser een steeds belangrijkere positie in. Omdat bij medische producten de hoogste precisie en kwaliteit vereist zijn, openen zich vooral voor ultrakorte pulslaserprocessen steeds nieuwe toepassingsmogelijkheden. Bijvoorbeeld voor vaatwandstents van organisch materiaal. Omdat bioresorbeerbare polymeren zeer temperatuurgevoelig zijn, is de femtosecondenlaser het enige gereedschap waarmee de extreem fijne gestructureerde onderdelen zonder beschadiging kunnen worden vervaardigd.

Recorddeelname aan de IVAM-gemeenschappelijke stand

IMT en Micreon zijn samen met ongeveer 50 andere exposanten vertegenwoordigd op de gezamenlijke stand van de vakvereniging voor microtechnologie IVAM, die in hal 8a opnieuw een focus vormt voor microsystemen, nanotechnologieën, productietechniek en procesbesturing. „Dat is een nieuw record, onze standruimte bedraagt nu bijna 700 vierkante meter“, aldus Mona Okroy-Hellweg, woordvoerder van IVAM. Ook dit jaar organiseert de vakvereniging weer het COMPAMED HIGH-TECH FORUM (hal 8a). Eén sessie behandelt samen met het VTT Technical Research Centre of Finland een onderwerp dat steeds belangrijker wordt in de medische technologie: gedrukte elektronica. Ook het thema van het dit jaar voorjaar „Laser – Optiek – Photonic“ wordt opnieuw in het middelpunt van een sessie geplaatst. „Omdat veel sensorfabrikanten op onze stand aanwezig zijn, werken wij ook aan een sessie over ‘Smart Sensor Solutions’“, aldus Okroy-Hellweg.

Parallel in hal 8b vindt opnieuw het COMPAMED SUPPLIERS FORUM plaats, dat al traditioneel wordt georganiseerd door het vakblad DeviceMed. Centraal staan talloze presentaties met specialisten van internationaal toonaangevende bedrijven over de nieuwste ontwikkelingen langs de hele procesketen. „Tijdens alle vier de beursdagen informeren exposanten over technische innovaties en andere onderwerpen in het spanningsveld tussen fabrikanten, toeleveranciers en artsen of gebruikers. Beginnend bij innovatieve materialen als basis voor veel technische innovaties, via gebruiksvriendelijk ontwerp van medische toepassingen volgens IEC 62366 en miniaturisering, wordt de volledige procesketen weergegeven tot onderwerpen als verpakking, markttoegang en goedkeuring“, aldus Peter Reinhardt, hoofdredacteur van DeviceMed. Nieuw dit jaar zijn presentaties over de leveringsprestaties in de medische technologie, inclusief de presentatie van hefboommaatregelen voor prestatieverbeteringen. Ook een onderwerp is de door het Ministerie van Onderwijs en Wetenschap geïnitieerde „Innovationslot“ die innovatieprocessen stapsgewijs begeleidt langs de fasen onderzoek – ontwikkeling – certificering – vergoeding – markt. Het programma wordt afgerond met praktische handleidingen voor het beschermen van innovaties en IT-beveiliging.

Hightech voor driedimensionale opnames van weefselstructuren

Optische methoden voor betere diagnostiek blijven in trek. Zo ontwikkelen sinds april 2015 het Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS, dat al meerdere keren op de COMPAMED vertegenwoordigd was, samen met het Saksische bedrijf EDC Electronic Design Chemnitz GmbH en het Canadese bedrijf Preciseley Microtechnology Corporation een micro-optisch-elektro-mechanisch systeem (MOEMS) voor de optische coherentie-tomografie (Engels: Optical Coherence Tomography - OCT). De beoogde oplossing moet een hoogresolutie in-vivo OCT-diagnostiek mogelijk maken. Alleen door het gebruik van geïntegreerde piezo-elektrische sensoren en een toepassingsspecifieke geïntegreerde regelcircuits kan een verhoging van de precisie van de OCT-methode worden bereikt, terwijl tegelijkertijd de miniaturisering wordt bevorderd. Hierdoor is het mogelijk om een hoogprecisie coherentie-tomograaf in een endoscoop te integreren en niet-invasieve driedimensionale opnames van weefselstructuren te maken. OCT wordt toegepast in diverse medische vakgebieden, zoals oogheelkunde. Door niet-invasieve OCT-onderzoeken kunnen de aard en mogelijke aandoeningen van het netvlies worden vastgesteld. Met OCT is het mogelijk driedimensionale beelden te verkrijgen van de opbouw van weefselstructuren. Het voordeel ten opzichte van concurrerende methoden is de hoge doordringdiepte in het weefsel met hoge resolutie. In tegenstelling tot echografie is OCT niet gebaseerd op akoestische methoden, maar op optische interferometrie (afstandmeting). Het gezamenlijke project wordt mogelijk gemaakt door een initiatief van het Ministerie van Hoger Onderwijs van Alberta (EAE) en het Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi).

Coatings die bacteriën kunnen doden

Een „vaste waarde“ op de COMPAMED zijn coatings, vooral met antimicrobiële werking. Biofilms op katheters kunnen leiden tot infecties bij patiënten. Daarom worden in de VS al twee derde van alle verhandelde katheters antimicrobieel en/of antitrombog behandeld. Ook al geldt in Europa een andere regelgeving, toch worden hier inmiddels ook dergelijke katheters gebruikt. De Noord-Spaanse toeleverancier Cikautxo heeft na de zogenaamde „non leaching method“ katheters ontwikkeld, waarvan het oppervlak is behandeld met een stof die bacteriën doodt zodra ze in de buurt komen. Bij deze methode worden dus geen stoffen in het vaatstelsel afgegeven, waardoor ook geen bijwerkingen ontstaan. Cikautxo werkt met een antimicrobiële coating van polymeren en hun antitrombogene werking op basis van heparine.

De komende COMPAMED zal opnieuw een overzicht bieden van het volledige spectrum van medische technologie-toeleveranciers. Het aanbod voor de bezoekers varieert van kleine sensoren tot ruimtevullende verpakkingsmachines, van innovatieve materialen tot verfijnde microsystemen, van mobiele diagnostische apparaten tot Electronic Manufacturing Services (EMS). In de toekomst zal 3D-printen waarschijnlijk ook een belangrijk thema worden op de COMPAMED. Volgens een enquête van DeviceMed zetten al 31 procent van de ondervraagde bedrijven in op deze innovatieve techniek, 35 procent plant het gebruik ervan op korte termijn. Slechts een derde van de ongeveer 80 tot nu toe geregistreerde bedrijven ziet momenteel geen toepassingsmogelijkheden. Ook vanuit dit oogpunt is een bezoek aan hal 8a en 8b zeker de moeite waard dit jaar, waarin voor het eerst een dag langer tijd is voor boeiende gesprekken en zaken.