Medizintechnik-Zulieferer bieden slimme technologieën voor grote sprongen in de medische zorg

Twee essentiële trends bepalen al geruime tijd de sector van de medische technologie en zorgen voor korte innovatietrajecten: de dematerialisering en de digitalisering. Producten worden daardoor steeds compacter bij gelijke of betere prestaties, ze zijn gemakkelijker te bedienen en innovaties worden over het algemeen meer software- en minder hardwaregedreven. Intelligente protheses verzamelen via sensoren hun omgeving en passen zich daarmee optimaal aan de patiënt aan in hun functie. Pleisters kunnen wondgenezingsprocessen monitoren of als vroegewaarschuwingssysteem het verhoogde risico op een naderende astma-aanval signaleren. En eerste polsbanden functioneren quasi als een "mini-kliniek op de bovenarm" voor het bepalen van diverse lichaamsparameters zoals hartslag, zuurstofgehalte in het bloed, stressniveau of slaapritme. Zelfs voor de permanente bloeddrukmeting per hartslag is geen opblaasbare manchet meer nodig, omdat moderne optische biosensoren dat inmiddels kunnen.

Voor dergelijke innovaties is bij hun ontwikkeling een nauwe samenwerking tussen fabrikanten van medische technologie en hun toeleveranciers vereist. Dat het vaak de toeleveranciers zijn die met hun ideeën de doorslag geven voor sprongen in ontwikkeling, kunnen vakbezoekers van 12 tot 15 november 2018 weer ervaren op COMPAMED in Düsseldorf, de internationaal toonaangevende vakbeurs voor de toeleveringsmarkt van de medische productie, met ongeveer 800 exposanten uit bijna 40 landen. Het vindt gelijktijdig plaats met de wereldleidende medische beurs MEDICA (5.000 exposanten). Van onderdelen en componenten zoals sensoren, chips, draadloze modules, energie- of gegevensopslag tot coatingtechnologieën en verpakkingsoplossingen tot volledige contractproductie, het aanbod aan producten, oplossingen en diensten dat op COMPAMED wordt gepresenteerd en besproken, is breed. De lijst met boeiende nieuwe ontwikkelingen is lang, wat zich in talrijke voorbeelden duidelijk maakt.

Met blauw licht tegen chronische wonden

Chronische wonden zijn bekend als moeilijk te behandelen omdat ze niet de typische genezingsprocessen of -tijden volgen. De hiermee samenhangende belasting is aanzienlijk, aangezien jaarlijks meer dan 40 miljoen patiënten worden getroffen en kosten van ongeveer 40 miljard euro ontstaan, die door de gezondheidszorgsystemen gedragen moeten worden. Blauw licht staat bekend om zijn antimicrobiële en ontstekingsremmende werking in de vroege fase van het genezingsproces, bovendien beschadigt het in tegenstelling tot gevaarlijk UV-licht het weefsel niet. Echter, er ontbraken nog bewijzen voor de positieve werking van blauwe lichtbestraling in de latere stadia van wondgenezing, wat de ontwikkeling van effectieve oplossingen voor een volledige therapie tot nu toe bemoeilijkte.

Samen met zes andere partners heeft het CSEM via het EU-project MEDILIGHT geholpen deze kloof te dichten. Dankzij deze samenwerking kon worden aangetoond dat blauwe lichtbestraling veel meer kan bieden dan alleen antibacteriële effecten. Het antiproliferatieve effect is nu duidelijk vastgesteld en toont aan dat blauw licht een voortijdige sluiting van de epidermis op het wondoppervlak in de vroege genezingsfase voorkomt. Het consortium van Europese onderzoekslaboratoria heeft bovendien voor het eerst bewezen dat blauw licht belangrijke huidcellen, namelijk keratinocyten en fibroblasten, met een verdere geschikte lichtdosis efficiënt kan activeren en daarmee het definitieve genezingsproces kan versnellen. De ontwikkelde prototype is een ideale oplossing voor een slim, draagbaar systeem voor blauwe lichtbehandeling van chronische wonden, zoals diabetische ulcera. Daarnaast schept het project de voorwaarden voor toekomstige commercialisering van apparaten op basis van lichttherapie en voor het monitoren van wondgenezing.

„Met de ontdekking en demonstratie van de werkzaamheid van blauw licht zowel bij antibacteriële toepassingen als bij de activering van belangrijke huidcellen heeft MEDILIGHT ons in staat gesteld om twee fundamentele patenten aan te vragen“, verklaart Marielle Bouschbacher, projectleider bij URGO, de betrokken industriële partner en projectleider. „MEDILIGHT effent bovendien de weg voor andere belangrijke toepassingsmogelijkheden, zoals de desinfectie van medische instrumenten en werkomgevingen.“

3D-printen groeit razendsnel in de medische technologie

Een vaste waarde op COMPAMED blijft 3D-printen, dat vaak ook additieve productie wordt genoemd en dat in geen enkel ander toepassingsgebied zo snel groeit als in de medische technologie. Volgens een prognose van marktonderzoeker `Markets and Markets´ zal de wereldwijde markt voor 3D-printen van medische producten van 840 miljoen dollar in 2017 toenemen tot ongeveer 1,9 miljard dollar in 2022, met een jaarlijkse groei van 17,5 procent. Sleutelfactoren voor deze snelle ontwikkeling zijn technologische vooruitgang, toenemende particuliere financieringen in deze sector en steeds meer toepassingsmogelijkheden voor de gezondheidszorg. De groeiende markt wordt onderverdeeld in de grote segmenten componenten, apparatuur, materialen en software en diensten, waarbij de laatste het grootste aandeel in groei vertoont. De toenemende ontwikkeling van geavanceerde softwareoplossingen voor de productie van hoogwaardige 3D-geprinte medische producten is hier de belangrijkste drijfveer.

Nadat vorig jaar al de veelbesproken seminar „3D fab+print“ plaatsvond, wordt dit onderwerp op COMPAMED 2018 nu op 12 november tijdens een volledige dag conferentie behandeld (3D fab+print Conference on Additive Manufacturing for medical applications). Tot de sprekende bedrijven behoort ook Evonik, dat sinds 2014 in haar Projecthuis Medical Devices systematisch werkt aan verbeterde materialen voor orthopedische chirurgie. „We ontwikkelen nieuwe oplossingen die helpen operaties te voorkomen of het genezingsproces te versnellen“, legt projectleider Balaji Prabhu uit. Inmiddels heeft Evonik eerste materialen op de markt gebracht – waaronder een composietmateriaal dat bestaat uit de polymilchsuren RESOMER en een synthetisch hydroxylapatietvulstof. Hydroxylapatiet is het meest voorkomende biomineraal in het menselijk lichaam. Dankzij de combinatie ontstaan mechanische eigenschappen die zeer vergelijkbaar zijn met die van natuurlijk bot. RESOMER wordt in het lichaam volledig afgebroken tot kooldioxide en water, veroorzaakt geen ontstekingsreactie en is volkomen onschadelijk.

RFID-chips die zelfs steriel kunnen worden gemaakt

Het hele spectrum van sensoren blijft een belangrijk thema op COMPAMED, met veel aanbieders. De productmarkt „Hightech for Medical Devices“ van de vakvereniging IVAM met 45 internationale deelnemers biedt hier een bijzonder breed scala. Zo presenteert FEIG ELECTRONIC RFID-leesoplossingen voor de gezondheidszorg, om medische apparaten en accessoires te identificeren, het verbruik van medicatie en reagentia te monitoren en daarmee de patiëntenzorg en veiligheid te verbeteren. RFID maakt de implementatie van exacte trackingoplossingen mogelijk voor medische apparaten en voor afzonderlijke processen binnen de medische behandeling. Hierdoor worden ziekenhuizen ontlast van talrijke administratieve en controlewerkzaamheden en kunnen de vrijgekomen middelen worden ingezet voor nog intensievere patiëntenzorg. RFID-gebaseerde inventarisatiesystemen bewaken de actuele voorraden van diverse materialen die in ziekenhuizen en laboratoria worden gebruikt: medicijnen en reagentia, bloed- en plasmavaten, chirurgische instrumenten, textiel en meer. Bovendien zorgen RFID-systemen voor een exacte patiëntidentificatie, bewaken ze de behandelingsstatus en maken ze waarschuwingssystemen mogelijk om de gehele procesketen te verbeteren. „RFID registreert alle relevante informatie in real-time, zonder dat een medewerker de gegevens handmatig in een computer hoeft in te voeren. Dit biedt meer tijd voor zorg en patiëntenzorg“, bevestigt Ellie Lee, manager OR Information Management Services bij het Sunnybrook Health Sciences Centre in Toronto. FEIG ontwikkelt en produceert het volledige scala aan RFID-componenten, niet alleen voor medisch-technische apparaten, maar ook voor het optimaliseren van ziekenhuisprocessen.

Zoals ook microsensys laat zien, zijn de mogelijke toepassingsgebieden van RFID-technologie veelzijdig en onderhevig aan eigen eisen qua materiaal en techniek. Vooral in medische en farmaceutische toepassingen gelden vele richtlijnen. Op COMPAMED toont microsensys actuele RFID-oplossingen voor de medische technologie en als wereldprimeur een RFID-sensor-gegevenslogger voor ononderbroken temperatuurmonitoring tijdens stoomsterilisatie in een autoclaaf bij +134°C en 3 bar. Het bedrijf beschikt sinds medio jaren 1990 over de gepatenteerde mic3-technologie. Deze technologie realiseert de kleinste RFID-Transponders ter wereld met geïntegreerde spoel op de chip, met een afmeting van ongeveer 1,5 kubieke millimeter. Met geheugenvolumes van 64 bit read-only tot 64 Kbit read/write en een temperatuurbestendigheid van -45°C tot +200°C beschikken de mic3-Transponders over voldoende opslagcapaciteit en hoge betrouwbaarheid.

Op maat gemaakte nano-coatings

Een belangrijk onderdeel van COMPAMED zijn ook micro- en nanotechnologieën. Het Nederlandse bedrijf Surfix BV ontwikkelt en levert innovatieve op maat gemaakte nano-coatings voor de markt van micro- en nanotechnologie, gebaseerd op chemische oppervlaktemodificaties. „Met onze eigentijdse oppervlaktemodificatietechnologie kunnen zelfs lokale en selectieve oppervlaktemodificaties worden gerealiseerd, die complexe geometrieën zoals microfluidica, lab-on-a-chip-apparaten en biosensoren uit verschillende materialen mogelijk maken“, legt Dr. Luc Scheres, CEO van Surfix, uit. De coating-specialisten beschikken over uitgebreide expertise op het gebied van organische, fysische en biochemische oppervlaktelaboratoria, waardoor een "chemische brug" tussen biologie en fysica kan worden geslagen. Surfix is betrokken bij het BIOCDx-programma, dat in januari 2017 werd gelanceerd en dat wordt gefinancierd door de Europese Unie voor onderzoek en innovatie. In het kader van dit project werken partners uit vier verschillende landen aan de ontwikkeling van een miniaturiseerd, hooggevoelig en betrouwbaar Point-of-Care-apparaat (PoC) met een wegwerpmicrofluidicacassette voor de bewaking van kankermarkers. Het apparaat ondersteunt de detectie van primaire tumoren en metastasen met de focus op borstkanker, hormoononafhankelijke prostaatkanker en melanomen. In het kader van het BIOCDx-project zal Surfix de nanobeschichtingen leveren die nodig zijn om de verschillende biomarkers op het oppervlak te immobiliseren.

High-level forums van DeviceMed en IVAM

Naast de tentoonstellingsruimte van COMPAMED presenteren ook twee gevestigde forums de trends uit de toeleveringssector van de medische technologie: Bij het COMPAMED SUPPLIERS FORUM (het vakblad DeviceMed) in hal 8b staat de gehele procesketen van de medische technologie centraal. Dit omvat mechanische en elektronische componenten, evenals innovatieve materialen en alle soorten contractproductie. Speciale aandachtspunten dit jaar zijn Additive Manufacturing (12.11.), Cybersecurity (13.11.), Regulatory Affairs (14.11.) en Wearables (15.11.). Het COMPAMED HIGH-TECH FORUM (hal 8a) van de IVAM vakvereniging voor microtechnologie richt zich vooral op microsystemen, nanotechnologieën, productietechniek en procesbesturing.

COMPAMED 2018 vindt plaats in de hallen 8a en 8b van de Düsseldorfse beurs. De beurs richt zich vooral op technische inkopers, specialisten uit onderzoek, ontwikkeling, verpakking en op productieleiders, ontwerpers of bijvoorbeeld procestechnici.