Zrównoważona technika medyczna dla człowieka i środowiska

Jednorazowe produkty sterylne stanowią dużą część odpadów w szpitalach i gabinetach lekarskich. Zrównoważona technika medyczna oznacza oszczędne gospodarowanie zasobami z produktami nadającymi się do recyklingu. © Pexels/Polina Tankilevitch

Z sojuszem WIR! »DIANA – Technologie dla przyszłościowej diagnostyki punktowej opartej na mikrostrukturowanych procesach produkcyjnych i zrównoważonych materiałach« Fraunhofer IWU, we współpracy z Fraunhofer IZI i SensLab GmbH, rozwinie region pomiędzy Lipskiem a Chemnitz jako główny obszar diagnostyki medycznej. © Fraunhofer IWU

Müllberge ade: surowce używane w technologii medycznej mogą być zwracane do obiegu materiałowego – nawet jeśli nie nadają się już do wyrobu produktów medycznych. Na przykład możliwe jest użycie pojemnika do oczyszczania ścieków z prysznica, wanny i umywalki w gospodarstwach domowych. © Pixabay

Jednorazowe produkty sterylne stanowią dużą część odpadów w szpitalach i gabinetach lekarskich. Wysokie standardy higieny narzucają pewne ograniczenia zasadzie „Reuse, Reduce, Recycle”. Niemniej jednak, celem zrównoważonej technologii medycznej jest gospodarowanie zasobami w sposób oszczędny i wprowadzenie jej produktów do gospodarki obiegowej – tak aby produkty jednorazowe trafiały do recyklingu, a nie do spalania odpadów. Zrównoważona technologia medyczna dba także o człowieka w jego indywidualności. Sztuczne zamienniki (protezy) lub struktury wspierające (ortezy) dla stawów i części ciała zachowują lub poprawiają jakość życia, gdy są optymalnie dostosowane do ergonomii i potrzeb pacjentów. Diagnostyka, która jest szybka i prosta w użyciu na miejscu u pacjenta (Point-of-Care), także w regionach słabo rozwiniętych, może uratować życie. Fraunhofer IWU jest przekonane: wkład produkcji ma kluczowe znaczenie.

Jak odpady jednorazowe z klinik i gabinetów lekarskich mogą stać się nowymi produktami medycznymi…

Szpitale, kliniki i gabinety lekarskie są filarami systemu opieki zdrowotnej. W trakcie hospitalizacji i leczenia ambulatoryjnego pacjentów używa się wielu produktów jednorazowych, które według statystyki Federalnego Urzędu Statystycznego już przed pandemią COVID-19 sumowały się do około siedmiu do ośmiu ton odpadów – dziennie. Szpitale należały więc już wcześniej do największych producentów odpadów w Niemczech. W trakcie pandemii ilość odpadów w sektorze medycznym znacznie wzrosła. Trend ten jest sprzeczny z celami zamknięcia obiegów materiałowych i neutralności klimatycznej, które planowane są na najbliższe dziesięciolecie.

Wyrzucanie lub spalanie odpadów z tworzyw sztucznych jest dokładnym przeciwieństwem efektywności zasobów. Naukowcy z IWU są przekonani: można zrobić to inaczej. Celem projektu jest opracowanie w średnim okresie strategii postępowania z odpadami z sektora medycznego i jej wdrożenie wśród podmiotów działających w służbie zdrowia. Szczególną uwagę zwraca się na odpady z klinik. Skuteczna strategia musi odpowiadać na kluczowe pytania dotyczące składu odpadów, uczestników procesu, regulacji, przepływu materiałów i przetwarzania rezydentów. Biorąc pod uwagę te aspekty, na końcu projektu powstanie realistyczny scenariusz, pokazujący, jak można zbierać, segregować, przetwarzać i wysokiej jakości odzyskiwać lub recyklingować odpady medyczne.

Recyklaty wyprodukowane mechanicznie są przetwarzane trzema metodami (druk 3D, wtrysk, SMC), aby opracować produkt, który może zostać ponownie wprowadzony do obiegu produktów jednorazowych medycznych lub – jako alternatywa – do branży mniej regulowanej.

…lub do pojemników na prywatne ścieki

Do widzenia, góry śmieci: gdy producenci, szpitale, lekarze i firmy recyklingowe współpracują, można zamknąć obieg materiałów i zrównoważenie wykorzystania rezydentów – bez zwiększania obciążenia pracą w szpitalach i gabinetach. Kolejny innowacyjny pomysł na recykling produktów jednorazowych medycznych może pomóc w powrocie surowców używanych w technologii medycznej do obiegu materiałowego – także w przypadku rezydentów, które nie nadają się już do produkcji wyrobów medycznych. Przykładowo, można wyobrazić sobie pojemnik do oczyszczania ścieków z prysznica, wanny i umywalki w gospodarstwach domowych. Wymaga to jeszcze dalszych badań. Projekt o społecznym znaczeniu, w którym może wziąć udział każdy: do widzenia, góry śmieci!

DIANA

Sojusz WIR! DIANA będzie w regionie między Chemnitz a Lipskiem w przyszłości uzupełniać braki w zaopatrzeniu i tworzyć sieć do produkcji i stosowania innowacyjnej diagnostyki Point-of-Care. Umożliwi ona łatwe, tanie i niezawodne pomiary stanu zdrowia na miejscu u pacjenta. Dalsze zastosowania mogą obejmować m.in. sport i opiekę nad osobami starszymi. DIANA oznacza DIAgnostyka i NAturalność i zrzesza około 80 partnerów, w tym małe i średnie przedsiębiorstwa, instytucje badawcze oraz wspierających z dziedziny edukacji i społeczeństwa.

Diagnostyka Point-of-Care (PoC) ma na celu decentralizowaną, lokalną analizę, która może być stosowana także poza infrastrukturą laboratoryjną i szczególnie przy podejmowaniu decyzji natychmiastowych lub w przypadku działań ratujących życie, zapewniając oszczędność czasu. Przy opracowywaniu i wdrażaniu wysoko zintegrowanych systemów testowych PoC kluczowa jest interdyscyplinarna współpraca między diagnostyką a technologiami produkcji. Fraunhofer IWU wniesie w tym zakresie swoje szerokie doświadczenie w technologiach produkcji i mikroprodukcji. Sojusz kierowany jest przez instytuty Fraunhofer IWU i IZI oraz firmę SensLab GmbH; ważnym partnerem w strategicznym rozwoju DIANA jest także sieć VEMASinnovativ.

ATeM

Niemiecko-polskie centrum kompetencji ATeM (Additive Technology for Medicine and Health) bada nowe technologie wykorzystywane w druku przyrostowym w medycynie. Instytuty Fraunhofer IWS (technologie materiałowe i promieniowanie) oraz IWU (maszyny i technologie formowania) współpracują w ramach ATeM z Wydziałem Inżynierii Mechanicznej, Centrum Zaawansowanych Technologii Produkcyjnych (CAMT) Politechniki Wrocławskiej oraz klinikami uniwersyteckimi we Wrocławiu i Lipsku.

Metody druku 3D umożliwiają w medycynie indywidualne i dopasowane do pacjenta rozwiązania, a także integrację nowych, ulepszonych właściwości i funkcji w elementach. Często są one nie tylko znacznie tańsze od tradycyjnych metod, ale także poszerzają zakres terapii i podejść leczniczych.