Dostawcy zaprezentowali się na COMPAMED 2017 ponownie w doskonałej formie

780 wystawców z 35 krajów, jeszcze więcej międzynarodowych uczestników i prawie 20 000 specjalistów – COMPAMED, wiodące targi branży medycznej dla dostawców sprzętu medycznego, pozostaje na dobrej ścieżce sukcesu, odbywając się równolegle z największym na świecie targami medycznymi MEDICA (więcej niż 5100 wystawców z 66 państw / termin 2017: 13 – 16 listopada). Do tego niewątpliwie przyczynia się fakt, że sektor dostawców przemysłu medycznego nadal może liczyć na stały wzrost. Digitalizacja i miniaturyzacja są obecnie najważniejszymi czynnikami napędowymi, które m.in. napędzają technologię mikro. „Zapotrzebowanie na inteligentne, miniaturowe komponenty dla wyrobów medycznych oraz na wydajne i wysokoprecyzyjne metody produkcji rośnie nadal w szybkim tempie”, stwierdza stowarzyszenie IVAM, specjalizujące się w technologii mikro. Jak co roku, stowarzyszenie reprezentowało na COMPAMED 2017 międzynarodowy rynek produktów pod hasłem „Hightech for Medical Devices”. Kluczowe technologie dla specjalistów od małych części to mikrotechnologia, nanotechnologia, fotonika, MEMS (mikrosystemy) oraz nowe materiały.

W tym „kluczu” pracuje również HNP Mikrosysteme (HNPM), które specjalizuje się w tzw. mikro-zębatych pompach do mikrofluidyki, zdolnych do bardzo precyzyjnego dozowania małych i najdrobniejszych ilości cieczy. Na COMPAMED firma zaprezentowała nową możliwość graficznego sterowania pompami pod nazwą `mzr-Touch Control`. Kompaktowe urządzenie ma prosty i intuicyjny interfejs użytkownika i steruje pojedynczą pompą. Dzięki połączeniu pompy i Touch Control użytkownik może ustawiać dawki od 0,25 mikrolitra i zakres przepływu od jednego mikrolitra do 288 mililitrów na minutę. Mikro-zębate pompy to miniaturowe pompy obrotowe z zewnętrznie zębatym wirnikiem i wewnętrznie zębatym wirnikiem. „Te ekscentrycznie zamocowane wirniki tworzą podczas obrotu system kilku zamkniętych komór tłoczących”, wyjaśnia dr Dorothee Runge, odpowiedzialna za dział sprzedaży technicznej w HNPM w obszarze nauk o życiu.

Inteligentne, sterylizowalne „groszki”

Wraz z trendem miniaturyzacji, w działaniach bierze udział również Instytut Fraunhofera ds. Elektronicznych Systemów Nanotechnologicznych ENAS. Na COMPAMED 2017 instytut przedstawił projekt `Sens-o-Spheres`, opracowany wspólnie z Wydziałem Bioinżynierii na TU Dresden oraz partnerami przemysłowymi. `Sens-o-Spheres` to groszkowe (około osiem milimetrów średnicy) czujniki do monitorowania procesów w bioreaktorach od mililitra do litra. Dzięki obecnie najmniejszym na świecie czujnikom temperatury „na pokładzie”, mogą swobodnie poruszać się w objętości reakcyjnej i ciągle dostarczać pomiary z różnych obszarów reaktora. „Możemy także jednocześnie używać wielu sfer i w ten sposób otrzymywać ogromne ilości danych pomiarowych bezprzewodowo”, mówi Tobias Lüke, naukowiec z ENAS. Te inteligentne, sterylizowalne „groszki” mają przyczynić się do rozwoju i ulepszania procesów w przemyśle farmaceutycznym i naukach o życiu. Ich energia jest ładowana w trakcie nocnego cyklu.

Powrót do chodzenia dzięki wkładkom z czujnikami siły

Inne zastosowania mają na myśli koledzy z Instytutu Fraunhofera ds. Technologii Krzemowych ISIT, którzy opracowali wkładkę do buta z czujnikiem siły, służącą do badania profilu chodu i biegania poprzez pomiar rozkładu nacisku. Dane są przesyłane przez Bluetooth do komputera lub smartfona i analizowane akustycznie lub graficznie. „Naszym celem jest, aby poprzez akustyczną analizę chodu przyczynić się do zapobiegania urazom, rehabilitacji oraz poprawy wyników w sporcie rekreacyjnym”, wyjaśnia Lars Blohm, naukowiec z zakresu biosensorów i systemów integracyjnych w ISIT. Rozwój ten był wspierany przez Hamburg Medical Sports Institute, a kolejne kierunki to pomiar temperatury i wilgotności.

Firma Beutter Präzisions-Komponenten posiada szczególne umiejętności w produkcji precyzyjnych komponentów mechanicznych z wąskimi tolerancjami. Firma wytwarza części i zespoły dla narzędzi medycznych, protez i implantów aż do najwyższej klasy ryzyka III. „Produkujemy wymagające małe serie od około 50 do 1000 sztuk i posiadamy w domu wszystkie procesy obróbki skrawaniem, takie jak toczenie, frezowanie, szlifowanie i honowanie”, relacjonuje dr Wolf-Dieter Kiessling, dyrektor zarządzający w Beutter. Aktualnie firma opracowała dla klienta medyczny port, czyli trwały dostęp subkutanowy do krwiobiegu. Składa się on z pierścienia tytanowego i membrany silikonowej, którą można nakłuć do 1000 razy. Beutter wyróżnia się szczególnymi umiejętnościami w obróbce trudnych materiałów i ich łączeniu, które muszą spełniać wysokie wymagania biokompatybilności i odporności na zmęczenie, zwłaszcza przy kontakcie z tkankami.

Nie tylko metale i stopów, ale przede wszystkim tworzywa sztuczne stanowią ważne materiały dla produktów medycznych. Jednak wymagania wobec systemów i zespołów z polimerów stale rosną. Od ponad 30 lat przetwórca tworzyw sztucznych Riegler stara się sprostać tym wyzwaniom i obecnie produkuje elementy formowane od 0,007 do 800 gramów. Riegler korzysta również z najnowocześniejszych metod produkcji: „Aktywnie podążamy za trendem druku 3D i przedstawiliśmy naszym klientom pierwsze prototypy. Chodzi nam nie tylko o części, ale także o narzędzia, które drukujemy”, mówi dr Thomas Jakob, kierownik jednostki biznesowej Medtech w Riegler. Dzięki temu można szybko i tanio produkować prototypy.

Duńscy dostawcy z własnym wspólnym stoiskiem

Na wspólnym stoisku podczas COMPAMED prezentowali się również duńscy dostawcy urządzeń medycznych, którzy w Düsseldorfie demonstrowali najnowsze technologie produkcji i komponentów. „Przemysł urządzeń medycznych obecnie przechodzi na skalę globalną przemianę, w której obniżanie kosztów i outsourcing są na porządku dziennym, a ciągłe innowacje są niezbędne”, mówi Thomas Andersen, kierownik Danish Health Tech Group. Na przykład firma Knudsen Plast A/S specjalizuje się w rozwiązaniach wtryskowych z tworzyw sztucznych dla sektora zdrowia. Według Frederica Bernarda, kierownika działu rozwoju biznesu w Knudsen Plast A/S, coraz częściej firmy produkujące sprzęt medyczny zlecają procesy wtrysku, produkcję narzędzi wtryskowych, rozwój procesów i testy na zewnątrz, poszukując odpowiednich kompetencji u swoich dostawców. Centrum prób i uruchomień produkcji Knudsen Plast w Danii umożliwia firmom medycznym pełną kontrolę i dokumentację linii produkcyjnej przed rozpoczęciem produkcji w Danii lub w słowackim zakładzie Knudsen.

Technologia szkła dla zastosowań diagnostycznych

Ani metale, ani tworzywa sztuczne: nazwa Schott jest ściśle związana z materiałem szkłem. Firma zintegrowała swoje działania w dziedzinie technologii medycznej pod nazwą diagnostyka. Nowa podłoża szklane D 263 oferuje wysokiej jakości rozwiązanie dla diagnostyki optycznej i biotechnologii. Mikrofluidyczne komponenty, potrzebne np. przy sekwencjonowaniu genomu czy badaniach farmaceutycznych, stawiają szczególnie wysokie wymagania optyczne. Nowe podłoże szklane od Schott spełnia te wymagania idealnie: zapewnia certyfikowaną biokompatybilność i bardzo niską autofluorescencję, dzięki czemu fluorescencyjne markery nie są zakłócane.

Całe laboratorium w formacie kieszonkowym

Całe laboratorium w formacie kieszonkowym opracował Instytut Fraunhofera ds. Optyki Stosowanej i Mikromechaniki (IOF), które umożliwia szybkie i łatwe – bezpośrednio w domu – wykrywanie wskaźników chorób we krwi. Nie jest już potrzebny lekarz specjalista, wystarczy jednorazowy chip fluorescencyjny i smartfon. W ciągu kilku minut, według wizji naukowców z IOF, można odczytać wynik za pomocą aplikacji, po nałożeniu kropli krwi na chip. Wyprodukowane przemysłowo chipy mają małe kanały, które są wyposażone w niezbędne optyki, dostarczane przez IOF. „Drukujemy lampę oraz detektor światła na zwykłych, niewiele zmodyfikowanych drukarkach atramentowych”, wyjaśnia naukowiec IOF Falk Kemper, opisując prostotę produkcji. Trik polega na użyciu specjalnych tuszy zawierających fluorescencyjne cząsteczki lub nanocząstki. Zasada działania: w kanałach znajdują się specjalne molekuły kotwiczne i barwniki fluorescencyjne. Na chipie, który ma wykrywać np. celiakię (nietolerancję glutenu), pasują wyłącznie odpowiednie markery chorobowe i molekuły kotwiczne, wszystkie inne są odprowadzane. Fluorescencyjne barwniki wiążą się dodatkowo z konstrukcją molekuł kotwicznych i markerów, które pasują tylko do tej konkretnej kombinacji. Drukowana lampa pobudza barwnik do świecenia. „Jeśli detektor światła widzi światło, oznacza to, że marker jest obecny, a osoba jest chora na celiakię”, wyjaśnia Kemper. „Dzięki drukowi atramentowemu możemy szybko i tanio produkować czujniki fluorescencyjne, oszczędzając materiały i zasoby, ponieważ nanosimy je tylko tam, gdzie są potrzebne”, podsumowuje Kemper. W kolejnym etapie planowane jest dodanie kolejnych markerów chorób.

Nanokrycie zmniejsza tarcie uszczelek

Trelleborg Sealing Solutions jest jednym z wiodących na świecie dostawców precyzyjnych uszczelek. W Düsseldorfie firma zaprezentowała m.in. nowatorską metodę nanoszenia powłok na elastomery. Powłoki te mają zaledwie kilka setnych nanometra grubości. Dzięki temu znacznie zmniejsza się współczynnik tarcia elastomerów i poprawiają się ich właściwości ślizgowe. Ułatwia to montaż systemów uszczelniających i zwiększa jakość oraz trwałość urządzeń medycznych. Dzięki nanoskalowej powłoce Trelleborg zmniejsza dotychczasową grubość warstwy od dziesięciu do pięćdziesięciu razy w porównaniu z konwencjonalnymi metodami. Ponieważ nowa technologia jest bardzo stabilna, jest odporna na sterylizację za pomocą promieniowania gamma, etylenu oksytu lub pary wysokotemperaturowej. „Nasza metoda nanoszenia pozwala na cienkie pokrycia klasyczne O-ringi i skomplikowanych elementów w nanoskali, przy czym właściwości elastomerów ulegają minimalnym zmianom, a żywotność uszczelnień jest wydłużona, ponieważ zmniejsza się ścieranie podczas pracy dynamicznej”, mówi Andreas Schmiedel, menedżer techniczny ds. opieki zdrowotnej i medycznej w Trelleborg Sealing Solutions.

Opakowania jako rozwiązania high-tech dla medycyny

Integralną częścią COMPAMED są opakowania, które w branży medycznej mają szczególne znaczenie. Firma Multivac tym razem zaprezentowała rozwiązania m.in. do automatycznego podawania napełnionych szklanych i plastikowych strzykawek, moduły obsługi i systemy nośne. Komponenty automatyzacji umożliwiają kontrolowane i bezpieczne wprowadzanie do opakowań nawet 3000 strzykawek na minutę. Wszystkie moduły są zsynchronizowane z maszynami do termoformowania i można nimi wygodnie sterować za pomocą panelu operatorskiego. Szeroka oferta firmy Multivac obejmuje różne taśmy, systemy nośne i podające, które można dostosować do konkretnego produktu. Na przykład, igły i tłoki, które są dostarczane jako surowce w dużych ilościach, można rozdzielać za pomocą wibracyjnych pojemników i wirówek, a następnie przekazywać do maszyn pakujących. W ten sposób strzykawki, saszetki, ampułki czy fiolki trafiają ostatecznie do wyznaczonych miejsc za pomocą robotów.

Temat automatyzacji jest również bliski firmom takim jak Xenon, które rozwijają i produkują m.in. maszyny do wyrobu wyrobów medycznych. Zazwyczaj chodzi o masową produkcję na poziomie 500 000 sztuk rocznie i więcej. Na COMPAMED 2017 drezdeńska firma zaprezentowała nowy moduł dozujący, który może aplikować różne materiały na różne elementy. „Chodzi o bezpęcherzykowe klejenie lub utwardzanie, co coraz częściej odgrywa rolę w technologiach medycznych”, wyjaśnia Peter Hammer, kierownik sprzedaży i rozwoju biznesu w dziedzinie medycyny. Xenon opracował opatentowaną metodę, dzięki której można dowolnie wyznaczać trasy dla dozującej igły np. do kleju w komorze próżniowej. „Zaletą jest to, że możemy budować bardzo małe komory. To prowadzi do szybkiego tworzenia próżni w zaledwie 0,8 sekundy i krótkich cykli pracy”, dodaje Hammer.

Napędy, które mogą precyzyjnie pozycjonować w nanometrów

Motor od Faulhabera, który porusza palcem w protezie ręki bebionic od Ottobock, waży zaledwie 11 gramów. Łącznie pięć silników z przekładniami umożliwia wykonanie czternastu różnych chwytów. Technologia napędowa jest również stałym elementem COMPAMED – podobnie jak firma Dr. Fritz Faulhaber. Obecnie firma oferuje szeroki wybór rozwiązań dla urządzeń analitycznych i automatów laboratoryjnych. Do precyzyjnego ustawiania optyk, luster czy laserów dostępne są także silniki o ekstremalnej precyzji: „Dzięki nim możemy pozycjonować w nanometrów”, mówi Frank Maier, doradca ds. aplikacji w Faulhabera. Aby to móc stwierdzić, potrzebny jest odpowiedni system pomiarowy. „Dlatego oferujemy go jako część zintegrowanego rozwiązania, czyli jako kompletne rozwiązanie”, dodaje Maier. W ten sposób Faulhaber odpowiada na kilka trendów obecnych na COMPAMED od kilku lat: coraz mniejsze, coraz bardziej kompaktowe i coraz bardziej funkcjonalne. I właśnie w tym kierunku prawdopodobnie będzie się rozwijać również następna edycja, czyli COMPAMED 2018 w Düsseldorfie (12–15 listopada).