COMPAMED 2015: Trend ku zmniejszaniu rozmiarów technologii medycznej utrzymuje się

W przyszłość rzeczywistość? Nanoroboty jako taksówki lekowe do penetrowania guza

„Z bliskiego powiązania procesów rozwojowych po stronie dostawców oraz ich klientów wynika sukces „COMPAMED“, wyjaśnia Joachim Schäfer, dyrektor zarządzający targów Dusseldorf, podsumowując, dlaczego oprócz wizyty na największych na świecie targach medycznych MEDICA, równie ważną okazją do spojrzenia w przyszłość i na aktualne trendy jest udział w międzynarodowych, wiodących targach dla rynku dostawców technologii medycznej. Z corocznymi coraz lepszymi wynikami pod względem liczby wystawców i odwiedzających, COMPAMED od dawna rozwinęła się w międzynarodową, czołową platformę rynkową i komunikacyjną dla dostawców przemysłu medycznego. Po raz pierwszy COMPAMED odbędzie się w dniach 16-19 listopada 2015 roku równocześnie z MEDICA. Dotychczas kończyła się zwykle dzień wcześniej. Od tego roku nowością są również dni robocze od poniedziałku do czwartku.

Więcej czasu na rozmowy z klientami z branży technologii medycznej, w tym z około 4 500 wystawcami MEDICA, z pewnością będzie bardzo korzystne dla ponad 700 wystawców COMPAMED (w halach 8a i 8b). Rynek technologii medycznej i wyrobów medycznych jest bardzo dynamiczny. Cykl innowacji jest znacznie krótszy niż w innych branżach. Często już kompetencje rozwojowe dostawców stanowią punkt wyjścia dla przełomowych innowacji w zakresie efektywnej i skutecznej opieki medycznej.

Dotyczy to na przykład coraz bardziej miniaturyzacji. Szczególnie niezwykłym przykładem, który jeszcze przypomina science fiction, są nanoroboty w krwiobiegu, które samodzielnie wykonują operacje. Odpowiednie koncepcje rozwinęło Max-Planck-Institut (MPI) für Intelligente Systeme (Stuttgart) z dwoma różnymi mikroswimmerami. Są to z jednej strony muszla, która porusza się przez otwieranie i zamykanie, oraz śruba, która porusza się przez obrót. Ich średnica wynosi zaledwie 100 nanometrów, a długość 400 nanometrów. Zewnętrznie generowane pole magnetyczne powoduje ruch miniaturowej śruby. Proces produkcji specjalnych pływaków to druk 3D, który zyskuje coraz większe znaczenie na COMPAMED w różnych zastosowaniach. Wszystkie użyte materiały, takie jak polidimetylosiloksan, są biokompatybilne i kompatybilne z ciałem. Naukowcy wyobrażają sobie, że nanoroboty pewnego dnia mogłyby na przykład dostarczać bezpośrednio do guza terapie przeciwnowotworowe. „Teoretycznie, przy rozmiarze naszej konstrukcji, możliwe jest nawet ich zastosowanie wewnątrz komórek”, wyjaśnia Peer Fischer, kierownik grupy roboczej Mikro-, Nano- i Systemów Molekularnych w MPI für Intelligente Systeme. W każdym przypadku ma to na celu minimalizację interwencji, poprawę skuteczności i skrócenie czasu potrzebnego na ich wykonanie. Jednakże, jeszcze minie kilka lat, zanim ta science fiction stanie się rzeczywistością.

Małe, ale „oho” i z najwyższymi wymaganiami dotyczącymi precyzji

Wiele „mini” rozwiązań jest już dziś rzeczywistością, ponieważ popyt na coraz mniejsze systemy w technologii medycznej nie słabnie. „Przemysł nauk życiowych odnotowuje rosnące zapotrzebowanie na miniaturyzację, mikrostrukturyzację i integrację funkcji optycznych i elektrycznych w tanich komponentach”, potwierdza Peter Kirkegaard, CEO szwajcarskiej firmy IMT Masken und Teilungen AG. IMT odpowiada na te potrzeby, wykorzystując technologie produkcyjne z przemysłu półprzewodnikowego. Na bazie szkła firma wytwarza mikrokanaliki, otwory przelotowe, elektrody, powłoki optyczne i elektryczne, światłowody i siatki – najmniejsze struktury mają rozmiary sięgające zaledwie 150 nanometrów. Ich zastosowania obejmują między innymi systemy Lab-on-a-Chip. Również jako producent kontraktowy działa firma Micreon GmbH – jedna z globalnie uznanych specjalistów w dziedzinie mikroobróbki ultrakrótko laserowej w zakresie pikosekund i femtosekund. W produkcji implantów medycznych, instrumentów czy urządzeń pomiarowych w technologii medycznej laser odgrywa coraz ważniejszą rolę. Ze względu na najwyższą precyzję i jakość wymaganą w produktach medycznych, coraz więcej możliwości zastosowania otwierają technologie laserowe ultrakrótko pulsowe. Przykładami są stenty z materiałów organicznych. Ponieważ biodegradowalne polimery są bardzo wrażliwe na temperaturę, femtosekundowy laser jest jedynym narzędziem, które pozwala na wytwarzanie ekstremalnie precyzyjnych elementów bez uszkodzeń.

Rekordowe uczestnictwo na wspólnym stoisku IVAM

IMT i Micreon wraz z innymi około 50 wystawcami są obecni na wspólnym stoisku stowarzyszenia branżowego IVAM, które w hali 8a ponownie stanowi centrum mikrotechnologii, nanotechnologii oraz technologii produkcji i sterowania procesami. „To nowy rekord, nasza powierzchnia wynosi prawie 700 metrów kwadratowych”, wyjaśnia Mona Okroy-Hellweg, rzeczniczka IVAM. Stowarzyszenie organizuje również w tym roku Forum Wysokich Technik COMPAMED (hala 8a). Jedna z sesji poświęcona jest, wraz z VTT Technical Research Centre of Finland, tematowi, który zyskuje coraz większe znaczenie w technologii medycznej: drukowanej elektronice. Tematem tegorocznego wiosennego forum „Laser – Optyka – Fotonyka” również zostanie jeszcze raz podkreślony. „Ponieważ na naszym stoisku obecnych jest wielu producentów sensorów, pracujemy również nad sesją zatytułowaną ‚Smart Sensor Solutions’”, dodaje Okroy-Hellweg.

Równocześnie w hali 8b odbędzie się kolejna edycja Forum Dostawców COMPAMED, które tradycyjnie organizuje czasopismo branżowe DeviceMed. W centrum uwagi licznych wystąpień z udziałem specjalistów z wiodących międzynarodowych firm będą najnowsze rozwiązania na całym łańcuchu procesowym. „Przez wszystkie cztery dni targów wystawcy będą informować o nowościach technicznych i innych tematach w obszarze między producentami, dostawcami a lekarzami i użytkownikami. Od innowacyjnych materiałów będących podstawą wielu rozwiązań technicznych, przez projektowanie zorientowane na użytkownika w zastosowaniach medycznych zgodnie z IEC 62366, po miniaturyzację, cała łańcuchowa procesowa prezentacja obejmie również tematy pakowania, wejścia na rynek i certyfikacji”, relacjonuje Peter Reinhardt, redaktor naczelny DeviceMed. Nowością w tym roku są prezentacje dotyczące wydajności dostaw w technologii medycznej, w tym przedstawienie narzędzi poprawy wydajności. Kolejnym tematem jest inicjatywa „Innowacyjny przewodnik” uruchomiona przez Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań, która krok po kroku wspiera procesy innowacyjne na etapach od badań, przez rozwój, certyfikację, refundację, aż po wejście na rynek. Program uzupełniają praktyczne wskazówki dotyczące ochrony innowacji oraz bezpieczeństwa IT.

High-tech do trójwymiarowych obrazów struktur tkankowych

Wciąż popularne są metody optyczne dla lepszej diagnostyki. Od kwietnia 2015 roku Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS, które już wielokrotnie gościło na COMPAMED, wspólnie z firmą EDC Electronic Design Chemnitz GmbH z Saksonii oraz kanadyjską firmą Preciseley Microtechnology Corporation opracowują mikro-opto-elektro-mechaniczny system (MOEMS) do optycznej tomografii koherentnej (ang. Optical Coherence Tomography - OCT). Oczekiwanym rozwiązaniem ma być wysokorozdzielcza in vivo OCT diagnostyka. Dopiero dzięki zastosowaniu zintegrowanych czujników piezoelektrycznych i specjalistycznej układowej regulacji możliwe jest zwiększenie precyzji metody OCT przy jednoczesnej miniaturyzacji. Umożliwia to integrację wysokoprecyzyjnego tomografu koherentnego w endoskopie i nieinwazyjne uzyskiwanie trójwymiarowych obrazów struktur tkankowych. OCT znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach medycyny, na przykład w okulistyce. Nieinwazyjne badania OCT pozwalają na wykrycie stanu i ewentualnych chorób siatkówki. Dzięki OCT można uzyskać trójwymiarowe obrazy budowy struktur tkankowych. Przewagą nad konkurencyjnymi metodami jest głębokość penetracji w tkance przy wysokiej rozdzielczości. OCT, w przeciwieństwie do ultrasonografii, nie opiera się na metodzie akustycznej, lecz na interferometrii optycznej (pomiar odległości). Projekt jest wspierany przez inicjatywę Ministerstwa Edukacji Wyższej Alberty (EAE) oraz Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Technologii (BMWi).

Powłoki, które mogą zabijać bakterie

„Stałym punktem programu” na COMPAMED są powłoki, zwłaszcza o działaniu antybakteryjnym. Biofilmy na cewnikach mogą prowadzić do infekcji u pacjentów. Dlatego w USA już dwie trzecie sprzedawanych cewników jest pokrytych powłokami antybakteryjnymi i/lub przeciwzakrzepowymi. Chociaż w Europie obowiązują inne przepisy prawne, również tutaj stosuje się tego typu cewniki. Nordycki dostawca Cikautxo opracował po metodzie „non leaching” cewniki, których powierzchnia jest pokryta substancją zabijającą bakterie, gdy te zbliżają się do niej. W tej metodzie nie są uwalniane żadne substancje do układu naczyniowego, co zapobiega skutkom ubocznym. Cikautxo korzysta z antybakteryjnego powłoki z polimerów i ich przeciwzakrzepowego działania opartego na heparynie.

Nadchodzące targi COMPAMED ponownie zapewnią przegląd całego spektrum dostawców technologii medycznej. Oferta dla odwiedzających obejmuje od małych czujników po wielkogabarytowe maszyny pakujące, od innowacyjnych materiałów po zaawansowane mikrosystemy, od przenośnych urządzeń diagnostycznych po usługi Electronic Manufacturing Services (EMS). W przyszłości druk 3D prawdopodobnie stanie się jednym z głównych tematów na COMPAMED. Według ankiety przeprowadzonej przez DeviceMed, już 31 procent badanych firm korzysta z tej innowacyjnej technologii, a 35 procent planuje jej zastosowanie w najbliższym czasie. Tylko jedna trzecia z około 80 dotychczas zarejestrowanych firm nie widzi obecnie możliwości jej zastosowania. Pod tym kątem wizyta w halach 8a i 8b z pewnością będzie opłacalna w tym roku, kiedy to po raz pierwszy będzie dostępny dłuższy o jeden dzień czas na interesujące rozmowy i transakcje.