Dostawcy technologii medycznych oferują inteligentne rozwiązania dla dużych postępów w opiece zdrowotnej

Dwa główne trendy od dłuższego czasu kształtują obszar medycznej techniki i zapewniają krótkie cykle innowacji: dematerializacja i cyfryzacja. Produkty stają się coraz bardziej kompaktowe przy niezmienionej lub lepszej wydajności, są coraz łatwiejsze w obsłudze, a innowacje są ogólnie bardziej napędzane przez oprogramowanie i mniej przez hardware. Inteligentne protezy rejestrują za pomocą sensorów swoje otoczenie i w ten sposób lepiej dostosowują się do funkcji pacjenta. Plastry potrafią monitorować procesy gojenia się ran lub jako system wczesnego ostrzegania sygnalizować zwiększone ryzyko nadchodzącego ataku astmy. A pierwsze opaski pełnią funkcję „mini-kliniki na ramieniu” do określania różnych parametrów ciała, takich jak tętno, poziom tlenu we krwi, poziom stresu czy rytm snu. Nawet do stałego pomiaru ciśnienia krwi na każdy skurcz serca nie jest już potrzebna nadmuchiwana mankieta, ponieważ nowoczesne optyczne biosensory są już w stanie to zrobić.

Do takich innowacji konieczna jest ścisła współpraca producentów medycznej techniki i ich dostawców w zakresie rozwoju. Często to właśnie dostawcy, dzieląc się swoimi pomysłami, wywołują kluczowe impulsy dla skoków rozwojowych, o czym mogą się przekonać odwiedzający od 12 do 15 listopada 2018 roku na targach COMPAMED w Düsseldorfie, które z około 800 wystawcami z prawie 40 krajów są międzynarodowym wiodącym targiem dla rynku dostawców w produkcji medycznej. Odbywa się równolegle z światowej klasy targami MEDICA (5 000 wystawców). Oferta obejmuje od części i komponentów, takich jak czujniki, układy scalone, moduły radiowe, magazyny energii czy danych, po technologie powlekania i rozwiązania opakowaniowe, aż po pełną produkcję na zlecenie, prezentowaną i omawianą na COMPAMED. Lista fascynujących nowości jest długa, co ilustruje wiele przykładów.

Ze światłem niebieskim przeciwko przewlekłym ranom

Przewlekłe rany są znane z tego, że są trudne do leczenia, ponieważ nie podążają za typowym procesem gojenia ani czasem leczenia. Wynikająca z tego obciążenie jest znaczne, ponieważ rocznie dotyczy to ponad 40 milionów pacjentów i generuje koszty około 40 miliardów euro, które muszą pokrywać systemy opieki zdrowotnej. Niebieskie światło jest znane ze swojego działania przeciwbakteryjnego i przeciwzapalnego w początkowej fazie procesu gojenia, a w przeciwieństwie do niebezpiecznego promieniowania UV, nie uszkadza tkanek. Jednak brakowało jeszcze dowodów na pozytywny wpływ naświetlania niebieskim światłem w późniejszych stadiach gojenia się rany, co utrudniało rozwój skutecznych rozwiązań pełnej terapii.

Wraz z sześcioma innymi partnerami, CSEM przyczynił się do tego, dzięki projektowi UE MEDILIGHT, aby wypełnić tę lukę. Dzięki tej współpracy udało się wykazać, że naświetlanie niebieskim światłem może oferować znacznie więcej niż tylko działanie antybakteryjne. Efekt antiproliferacyjny został jednoznacznie potwierdzony i pokazuje, że niebieskie światło zapobiega przedwczesnemu zamknięciu naskórka na powierzchni rany we wczesnej fazie gojenia. Konsorcjum europejskich laboratoriów badawczych po raz pierwszy wykazało, że niebieskie światło może skutecznie aktywować ważne komórki skóry, czyli keratynocyty i fibroblasty, przy użyciu odpowiedniej dawki światła, przyspieszając tym samym końcowy proces gojenia. Opracowany prototyp jest idealnym rozwiązaniem dla inteligentnego, przenośnego systemu do terapii niebieskim światłem przewlekłych ran, takich jak owrzodzenia cukrzycowe. Ponadto projekt tworzy warunki do przyszłej komercjalizacji urządzeń opartych na terapii światłem i monitorowania procesu gojenia się rany.

„Dzięki odkryciu i wykazaniu skuteczności niebieskiego światła zarówno w zastosowaniach antybakteryjnych, jak i w aktywacji ważnych komórek skóry, MEDILIGHT umożliwił nam złożenie dwóch patentów” — wyjaśnia Marielle Bouschbacher, kierowniczka projektu w URGO, zaangażowanego partnera przemysłowego i lidera projektu. „MEDILIGHT toruje również drogę dla innych ważnych zastosowań, takich jak dezynfekcja narzędzi medycznych i środowisk operacyjnych.”

Druk 3D rośnie w szybkim tempie w medycznej technice

Stałym punktem na targach COMPAMED jest druk 3D, często nazywany również produkcją addytywną, który rośnie w żadnym innym obszarze tak szybko jak w medycznej technice. Według prognoz firmy badawczej 'Markets and Markets' globalny rynek druku 3D dla wyrobów medycznych ma wzrosnąć z 840 milionów USD w 2017 roku do około 1,9 miliarda USD do 2022 roku, co oznacza roczny wskaźnik wzrostu na poziomie 17,5%. Kluczowymi czynnikami tego szybkiego rozwoju są postępy technologiczne, rosnące prywatne finansowania w tym sektorze oraz coraz więcej możliwości zastosowania w branży zdrowotnej. Rynkowi temu przypisuje się podział na główne segmenty: komponenty, wyposażenie, materiały oraz oprogramowanie i usługi, z których ostatni wykazuje największy wzrost. Rozwój zaawansowanych rozwiązań programowych do produkcji wysokiej jakości wyrobów medycznych drukowanych w 3D jest głównym napędem tego rynku.

Po ubiegłorocznym dużym zainteresowaniem seminarium „3D fab+print” w ramach COMPAMED 2018 odbędzie się 12 listopada całościowa konferencja (3D fab+print Conference on Additive Manufacturing for medical applications). Wśród firm prelegentów jest także Evonik, która od 2014 roku systematycznie pracuje w swoim Centrum Technologicznym Medical Devices nad ulepszaniem materiałów do chirurgii ortopedycznej. „Opracowujemy nowe rozwiązania, które pomagają unikać operacji lub przyspieszyć proces gojenia” — wyjaśnia kierownik Centrum Prac Balaji Prabhu. Obecnie Evonik wprowadziła na rynek pierwsze materiały — w tym kompozyt z polilaktydu RESOMER i syntetycznego wypełniacza hydroksyapatytu. Hydroksyapatyt jest najczęstszym biomineralem w ludzkim ciele. Dzięki połączeniu uzyskuje się właściwości mechaniczne bardzo zbliżone do naturalnej kości. RESOMER jest w pełni rozkładany w organizmie do dwutlenku węgla i wody, nie wywołuje reakcji zapalnej i jest całkowicie nieszkodliwy.

RFID-Chipy, które można sterylizować

Wciąż ważnym tematem na targach COMPAMED jest szeroki zakres sensorów. Rynek produktów „Hightech for Medical Devices” stowarzyszenia branżowego IVAM z 45 międzynarodowymi uczestnikami oferuje tu szczególnie szeroki wybór. Firma FEIG ELECTRONIC prezentuje rozwiązania RFID-Reader dla branży opieki zdrowotnej, umożliwiające identyfikację urządzeń medycznych i akcesoriów, monitorowanie zużycia leków i odczynników, a tym samym poprawę opieki nad pacjentami i bezpieczeństwa. RFID umożliwia realizację precyzyjnych rozwiązań śledzenia dla urządzeń medycznych oraz poszczególnych procesów w trakcie leczenia. W ten sposób szpitale odciążają się od wielu zadań administracyjnych i kontrolnych, mogąc lepiej wykorzystać dostępne zasoby na jeszcze lepszą opiekę nad pacjentami. Systemy inwentaryzacyjne oparte na RFID monitorują aktualne stany różnych materiałów używanych w szpitalach i laboratoriach: leki i odczynniki, woreczki z krwią i plazmą, narzędzia chirurgiczne, tekstylia i wiele innych. Dodatkowo systemy RFID zapewniają precyzyjną identyfikację pacjentów, monitorują stan leczenia i umożliwiają systemy ostrzegania, poprawiając cały łańcuch procesów. „RFID rejestruje wszystkie istotne informacje w czasie rzeczywistym, bez konieczności ręcznego wprowadzania danych przez personel. To pozwala zaoszczędzić czas na opiekę i obsługę pacjentów” — potwierdza Ellie Lee, menedżer ds. zarządzania informacją w Sunnybrook Health Sciences Centre w Toronto. Firma FEIG rozwija i produkuje pełną gamę komponentów RFID nie tylko do urządzeń medycznych, ale także do optymalizacji procesów szpitalnych.

Jak pokazuje firma microsensys, możliwe zastosowania technologii RFID są wszechstronne, a każda rozwiązanie ma własne wymagania dotyczące materiałów i technologii. Szczególnie w zastosowaniach medycznych i farmaceutycznych obowiązuje wiele wytycznych. Na targach COMPAMED firma microsensys prezentuje najnowsze rozwiązania RFID dla medycznej techniki, a jako światowa nowość — logger danych czujnika RFID do nieprzerwanego monitorowania temperatury podczas sterylizacji parowej w autoklawie przy +134°C i 3 bar. Firma od połowy lat 90. posiada opatentowaną technologię mic3, która realizuje najmniejsze na świecie transpondery RFID z zintegrowaną cewką na chipie, o rozmiarze około 1,5 milimetra sześciennego. Z pojemnością pamięci od 64 bitów tylko do odczytu do 64 Kbitów odczyt/zapis i odpornością na temperaturę od -45°C do +200°C, transpondery mic3 mają wystarczającą pojemność i wysoką niezawodność.

Indywidualne powłoki nano

Ważnym elementem targów COMPAMED są także technologie mikro- i nanotechnologiczne. Holenderska firma Surfix BV opracowuje i dostarcza innowacyjne, dostosowane do potrzeb powłoki nano dla rynku mikro- i nanotechnologii, oparte na chemicznych modyfikacjach powierzchni. „Dzięki naszej własnej technologii modyfikacji powierzchni możemy realizować lokalne i selektywne modyfikacje powierzchni, które umożliwiają skomplikowane geometrie, takie jak mikrofluidyka, urządzenia typu Lab-on-a-Chip i biosensory z różnych materiałów” — wyjaśnia dr Luc Scheres, dyrektor generalny Surfix. Specjaliści od powlekania posiadają szeroką wiedzę w dziedzinie badań powierzchni organicznych, fizycznych i biochemicznych, co pozwala na tworzenie „chemicznego mostu” między biologią a fizyką. Surfix bierze udział w programie BIOCDx, uruchomionym w styczniu 2017 roku i finansowanym przez Unię Europejską na rzecz badań i innowacji. W ramach projektu partnerzy z czterech krajów pracują nad rozwojem miniaturowego, wysoce czułego i niezawodnego urządzenia Point-of-Care (PoC) z jednorazową mikrofluidyczną kasetą do monitorowania biomarkerów nowotworowych. Urządzenie wspiera wykrywanie guzów pierwotnych i przerzutów, ze szczególnym naciskiem na raka piersi, niezależny od hormonów rak prostaty i czerniaki. W ramach projektu BIOCDx Surfix dostarczy nanobłony, które będą niezbędne do unieruchomienia różnych biomarkerów na powierzchni.

Wysokiej klasy fora DeviceMed i IVAM

Uzupełniając obszar wystawienniczy COMPAMED, dwa uznane fora prezentują trendy z sektora dostawców w branży medycznej: na COMPAMED SUPPLIERS FORUM (czasopismo branżowe DeviceMed) w hali 8b skupia się na całym łańcuchu procesów w technice medycznej. Obejmuje to komponenty mechaniczne i elektroniczne, innowacyjne materiały oraz wszelkiego rodzaju produkcję na zlecenie. Szczególne tematy w tym roku to Druk addytywny (12.11.), Cyberbezpieczeństwo (13.11.), Regulatory Affairs (14.11.) i Wearables (15.11.). Natomiast IVAM High-Tech Forum (hala 8a) koncentruje się na mikrosystemach, nanotechnologiach, technologiach produkcji i sterowaniu procesami.

Wystawa COMPAMED 2018 odbędzie się w halach 8a i 8b na targach w Düsseldorfie. Jest skierowana głównie do technicznych nabywców, specjalistów z dziedziny badań, rozwoju, pakowania oraz kierowników produkcji, konstruktorów i inżynierów procesów.