Leveranciers presenteerden zich op de COMPAMED 2017 opnieuw in topvorm

780 exposanten uit 35 landen, nog meer internationale deelname en bijna 20.000 vakbezoekers – de COMPAMED, de toonaangevende vakbeurs voor toeleveranciers in de medische technologie, blijft stevig op de succesroute. Daar draagt ongetwijfeld ook aan bij dat de toeleveringssector van de medische technologie-industrie verder kan rekenen op een gestage groei. Digitalisering en miniaturisering zijn momenteel de belangrijkste drijfveren, onder andere die de microtechnologie stimuleren. “De vraag naar slimme, geminiaturiseerde onderdelen voor medische producten en naar efficiënte en hoogprecisie fabricageprocessen groeit nog steeds snel”, constateert de IVAM vakvereniging voor microtechnologie. Zoals elk jaar was de vereniging met een internationale productmarkt onder het motto “Hightech for Medical Devices” vertegenwoordigd op COMPAMED 2017. Sleuteltechnologieën voor de specialisten van kleine onderdelen zijn microtechnologie, nanotechnologie, fotonica, MEMS (micro-systeemtechnologie) en nieuwe materialen.

Met deze “sleutels” werkt ook HNP Mikrosysteme (HNPM), dat gespecialiseerd is in zogenaamde microzahnringpompen voor de microfluidiek, die zeer precies kleine en kleinste vloeistofhoeveelheden kunnen doseren. Voor COMPAMED presenteerde het bedrijf met de ‘mzr-Touch Control’ een nieuwe mogelijkheid voor de grafische bediening van de pompen. Het compacte apparaat heeft een eenvoudige en intuïtieve gebruikersinterface en bedient telkens één pomp. Met de combinatie van pomp en Touch Control kunnen door de gebruiker doseringshoeveelheden vanaf 0,25 microliter en flowbereiken tussen één microliter en 288 milliliter per minuut worden ingesteld. Microzahnringpompen zijn geminiaturiseerde roterende verdringerpompen met een buitengetand binnenrotor en een binnengetand buitenrotor. “Deze excentrisch gelagerde rotoren vormen tijdens de draaibeweging op elk moment een systeem van meerdere afdichte transportkamers. In de medische technologie worden ze vooral gebruikt in de diagnostiek, onder andere voor bloedmonsteraanalyse”, legt Dr. Dorothee Runge uit, die bij HNPM in de Life Science-sector verantwoordelijk is voor de technische verkoop. 

Slimme, sterilisatiebestendige “erwten”

Met de trend van miniaturisering heeft ook het Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS te maken. Voor COMPAMED 2017 had het instituut het project ‘Sens-o-Spheres’ meegenomen, dat samen met de afdeling Bioverfahrenstechnik van de TU Dresden en industriële partners ontwikkeld is. ‘Sens-o-Spheres’ zijn erbsengrote (ongeveer acht millimeter in diameter) sensorkogels voor procesbewaking in bioreactoren van milliliter- tot literformaat. Met de momenteel kleinste temperatuursensoren ter wereld, die “aan boord” zijn, bewegen ze vrij in het reactievat en leveren ze continu meetwaarden uit alle delen van de reactor. “We kunnen ook meerdere sferen tegelijk inzetten en zo heel veel meetgegevens draadloos ontvangen”, zegt Tobias Lüke, wetenschapper bij ENAS. De slimme, sterilisatiebestendige “erwten” moeten bijdragen aan de ontwikkeling en verbetering van processen in de farmaceutische en life science-industrie. Hun energie krijgen ze via een oplaadproces dat ’s nachts plaatsvindt.

Weer leren lopen dankzij zooltreders met krachtensensoren

Heel andere toepassingen hebben de collega’s van het Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT voor ogen met hun sensorgebruik: het betreft een krachtensensor-zooltreders die het loop- en loopprofiel bepalen door de drukverdeling te meten. De gegevens worden via Bluetooth naar een pc of smartphone gestuurd en grafisch of auditief geëvalueerd. “Ons doel is om door middel van auditieve loopanalyse bij te dragen aan blessurepreventie, revalidatie en betere resultaten in de vrijetijdssport”, legt Lars Blohm uit, onderzoeker op het gebied van biosensortechniek/systemintegratie bij ISIT. De ontwikkeling is samen met het Sportmedisch Instituut Hamburg voortgezet; andere benaderingen omvatten de meting van temperatuur en vochtigheid.

Bijzonder sterk in de fabricage van fijnmechanische componenten met strakke toleranties is Beutter Präzisions-Komponenten. Het bedrijf produceert onderdelen en modules voor medisch-technische instrumenten, protheses en implantaten tot en met risicoklasse III. “Wij maken veeleisende kleine series, bijvoorbeeld tussen 50 en 1.000 stuks, en beschikken in huis over alle bewerkingstechnieken zoals draaien, frezen, slijpen en honen”, vertelt Dr. Wolf-Dieter Kiessling, algemeen directeur en mede-eigenaar bij Beutter. Voor een klant heeft het bedrijf momenteel een medisch port ontwikkeld, een subcutaan, permanent toegang tot de bloedbaan. Het bestaat uit een titaniumring en een siliconenmembraan die tot 1.000 keer puncteerbaar is. Beutter heeft bijzondere vaardigheden in het bewerken van moeilijke materialen en hun onderlinge verbindingen, die vooral bij contact met weefsel hoge eisen stellen aan biocompatibiliteit en vermoeidheidssterkte.

Niet alleen metalen en legeringen, maar vooral ook kunststoffen zijn belangrijke materialen voor producten in de medische technologie. De eisen aan systemen en modules van polymeren blijven echter voortdurend toenemen. Al meer dan 30 jaar probeert de kunststofverwerker Riegler deze uitdaging het hoofd te bieden en produceert momenteel vormdelen tussen 0,007 en 800 gram. Daarbij maakt Riegler ook gebruik van de modernste fabricageprocessen: “We volgen actief de trend van 3D-printen en hebben onze klanten al eerste prototypes getoond. Het gaat ons daarbij niet alleen om onderdelen, maar vooral ook om gereedschappen die wij printen”, zegt Dr. Thomas Jakob, hoofd Business Unit Medizintechnik bij Riegler. Hierdoor kunnen prototypes snel en kosteneffectief worden vervaardigd.

Duitse toeleveranciers met eigen gezamenlijke stand

Op een gezamenlijke stand waren tijdens COMPAMED ook Duitse toeleveranciers van de medische apparatuurindustrie vertegenwoordigd, die in Düsseldorf de modernste fabricage- en componententechnologie toonden. “De medische apparatuurindustrie ondergaat momenteel wereldwijd een verandering, waarbij kostenreductie en outsourcing op de agenda staan en voortdurende vernieuwingen een levensnoodzakelijke noodzaak zijn”, zegt Thomas Andersen, hoofd van de Danish Health Tech Group. Zo heeft bijvoorbeeld Knudsen Plast A/S zich gespecialiseerd in kunststof spuitgietoplossingen voor de gezondheidszorg. Volgens Frederic Bernard, hoofd van de bedrijfsontwikkeling bij Knudsen Plast A/S, besteden medische apparatuurbedrijven steeds meer uit aan spuitgietprocessen, de productie van spuitgietgereedschappen, procesontwikkeling en testing, en zoeken ze de benodigde vaardigheden en competenties bij hun toeleveranciers. Het proef- en productielaboratorium van Knudsen Plast in Denemarken stelt medische bedrijven in staat om de productielijn voor hun producten volledig te testen en te documenteren voordat de productie in Denemarken of in de Slowaakse vestiging van Knudsen wordt gestart.

Glastechnologie voor diagnostische toepassingen

Noch metalen, noch kunststoffen: de naam Schott is nauw verbonden met het materiaal glas. Het bedrijf heeft zijn activiteiten in de medische technologie onder de noemer Diagnostiek samengebracht. Met het nieuwe glas-substraat D 263 biedt Schott een hoogwaardige oplossing voor optische diagnostiek en biotechnologie. Microfluïdische componenten, die bijvoorbeeld bij genoomsequencing of farmaceutisch onderzoek nodig zijn, stellen bijzonder hoge optische eisen. Het nieuwe glas-substraat van Schott voldoet hier perfect aan: het biedt een gecertificeerde biocompatibiliteit en een zeer lage autofluorescentie, zodat fluorescerende markers niet worden verstoord.  

Een heel laboratorium in zakformaat

Een heel laboratorium in zakformaat heeft het Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) ontwikkeld, waarmee snel en eenvoudig – direct thuis – ziekte-indicatoren in het bloed kunnen worden vastgesteld. Hiervoor is niet langer een arts nodig, maar volstaat een wegwerpproefje met fluorescerende stof en een smartphone. Binnen enkele minuten, zo de visie van de IOF-onderzoekers, kan het resultaat worden uitgelezen via een app, zodra een druppel bloed op het chipje is aangebracht. De industrieel vervaardigde chips hebben kleine kanalen die door het IOF met de benodigde optieken zijn uitgerust. “We printen een lamp en een fotodetector op – en dat met behulp van gewone, nauwelijks aangepaste inkjetprinters”, legt IOF-wetenschapper Falk Kemper uit over de eenvoudige productie. De truc daarbij: er wordt gebruikgemaakt van speciale inkten, die zijn verrijkt met fluorescerende moleculen of nanodeeltjes. Het principe van de methode: in de kanalen bevinden zich speciale anker-moleculen en fluorescerende kleurstoffen. Op een chip, die bijvoorbeeld op glutenintolerantie (coeliakie) moet controleren, passen uitsluitend de juiste ziekte markers en de ankers, alle andere moleculen worden verder weggespoeld. De fluorescerende kleurstoffen hechten zich bovendien aan het geheel van anker en marker, dat ook alleen op deze combinatie past. De gedrukte lamp stimuleert de kleurstof tot fluoresceren. “Als de fotodetector licht ziet, is de marker aanwezig, de persoon lijdt aan coeliakie.” Met de printtechniek met inkjet kunnen we een methode ontwikkelen waarmee fluorescerende sensoren snel en kosteneffectief kunnen worden gemaakt, bovendien bespaart het materiaal en middelen omdat we het materiaal alleen daar aanbrengen waar het nodig is”, vat Kemper de voordelen samen. In de volgende stap moeten meer ziekte markers worden betrokken.

Nanobeschichtung vermindert wrijving van afdichtingen

Trelleborg Sealing Solutions is een van ’s werelds toonaangevende aanbieders van precisiedichtingen. In Düsseldorf toonde het bedrijf onder andere een nieuwe coatingtechnologie voor elastomeren. De resulterende lagen zijn slechts enkele honderden nanometer dik. Hierdoor wordt de doorgaans hoge wrijvingscoëfficiënt van elastomeren aanzienlijk verlaagd en hun glijeigenschappen sterk verbeterd. Dit vereenvoudigt de montage van afdichtingssystemen en verhoogt de kwaliteit en levensduur van medisch-technische apparaten. Via de nanometerschaallagen verlaagt Trelleborg de bestaande laagdikte met een factor tien tot vijftig ten opzichte van conventionele coatingsystemen. Omdat de nieuwe technologie een zeer hoge stabiliteit heeft, is ze bestand tegen sterilisatie met gammastraling, ethyleenoxide of stoom. “Met onze coatingtechnologie kunnen we klassieke O-ringen en complexe vormdelen dunne lagen in nanometers aanbrengen. De oorspronkelijke eigenschappen van de elastomeren worden daardoor nauwelijks gewijzigd en de afdichtingssystemen hebben een langere levensduur, omdat de slijtage bij dynamisch gebruik afneemt”, zegt Andreas Schmiedel, Technical Manager Healthcare and Medical Europe bij Trelleborg Sealing Solutions.

Verpakkingen als hightech-oplossingen voor de medische technologie

Een vast onderdeel van COMPAMED zijn verpakkingen, die vooral in de medische sector van groot belang zijn. Het bedrijf Multivac presenteerde dit keer onder andere oplossingen voor de geautomatiseerde toevoer van voorgevulde glazen en kunststof spuiten, handlingmodules en dragersystemen. De automatiseringscomponenten maken het mogelijk om tot 3.000 spuiten per minuut gecontroleerd en veilig in de verpakkingssleuven te plaatsen. Alle modules zijn gesynchroniseerd met de thermoformingsmachines en kunnen comfortabel worden bediend via hun bedieningspaneel. Het brede portfolio van Multivac omvat een verscheidenheid aan banden, dragers en toevoersystemen, die afhankelijk van het te verpakken product op maat kunnen worden gemaakt. Bijvoorbeeld kunnen naalden en zuigers, die als bulkware worden aangeleverd, worden gescheiden met vibratietonnen en centrifuges en vervolgens worden overgedragen aan de verpakkingsmachines. Zo komen spuiten, zakken, ampullen of vials uiteindelijk via robots in hun daarvoor bestemde verpakkingssleuven.

Ook bedrijven zoals Xenon hebben het automatiseringsthema op hun agenda gezet. De specialisten in de bouw van speciale machines ontwikkelen en produceren onder andere machines voor de productie van medisch-technische producten. Het gaat meestal om massaproductie met aantallen van 500.000 per jaar en meer. Tijdens COMPAMED 2017 presenteerden de Dresdners een nieuw doseermodule dat een verscheidenheid aan materialen op verschillende onderdelen kan aanbrengen. “Hier gaat het om blaasvrij lijmen of gieten, dat in de medische technologie steeds meer een rol speelt”, legt Peter Hammer uit, hoofd verkoop en business development Medical. Xenon heeft een gepatenteerde methode ontwikkeld waarmee een doseernadel, bijvoorbeeld voor lijm, in een vacuümkamer willekeurig vooraf te bepalen paden kan afleggen. “Het voordeel is dat we de kamers heel klein kunnen bouwen. Dit leidt tot een snelle vacuümopbouw van slechts 0,8 seconden en korte cyclustijden”, aldus Hammer. 

Aandrijvingen die op nanometer-niveau kunnen positioneren

De motor van Faulhaber weegt slechts elf gram en beweegt een vinger in de bebionic-handprothese van Ottobock. In totaal maken vijf motoren met tandwielen het uitvoeren van veertien verschillende graspatronen mogelijk. Ook de aandrijftechniek maakt deel uit van COMPAMED – net als het bedrijf Dr. Fritz Faulhaber. Inmiddels biedt het bedrijf een breed scala aan oplossingen voor analysetoestellen en automatische systemen in de laboratoriumtechniek. Voor het verstellen van optieken, spiegels of lasers zijn bovendien uiterst precieze motoren beschikbaar: “Met hen kunnen we positioneren op nanometer-niveau”, zegt Frank Maier, applicatieadviseur bij Faulhaber. Om dat überhaupt te kunnen vaststellen, is een geschikt meetsysteem nodig. “Daarom bieden wij dat ook integraal aan, dus als complete oplossing”, aldus Maier. Daarmee staat Faulhaber voor meerdere trends op COMPAMED, die al enkele jaren gelden: steeds kleiner, steeds compacter, steeds functioneler. En precies in die richting zal het ook bij de volgende, COMPAMED 2018 in Düsseldorf (12 tot 15 november) verder gaan.