Intelligente und multifunktionale Medizinprodukte

Miniaturisierte Sensoren und andere elektronische Bauteile sowie deren Vernetzung bilden die Grundlage für eine neue Generation intelligenter, multifunktionaler Medizinprodukte: Geräte mit integrierter Sensorik können beispielsweise Vitalparameter erfassen, weiterleiten oder, wie im Falle theranostischer Implantate, selbst in eine therapeutische Antwort umsetzen. Durch Strukturierung und Beschichtung können außerdem Oberflächen mit eigenen Funktionen versehen werden, sodass sie beispielsweise Fluide transportieren oder mit lebendem Gewebe interagieren.

Einwegsysteme für schnellere Diagnostik vor Ort beim Patienten

Lab-on-a-Chip-Systeme erlauben es, diagnostische Verfahren in mikrofluidischen Kanalsystemen auf miniaturisierten Chips durchzuführen. So liefern sie zuverlässige Ergebnisse, erfordern jedoch kein vollausgerüstetes Labor. Für Patientinnen und Patienten verkürzt sich dadurch das Zeitfenster zwischen Untersuchung und Befund deutlich, da die Tests in der hausärztlichen Praxis oder gar zu Hause eingesetzt werden können. Vor allem in kritischen Fällen wie der Detektion von Pathogenen ermöglicht dieser Zeitgewinn eine schnellere, zielgerichtete Therapie und kann so über den Behandlungserfolg entscheiden. Auch für Menschen in infrastrukturell schwachen Regionen bieten die Einweg-Diagnostika besonderes Potential, die Versorgungssituation zu verbessern.

Diese Vorteile treiben bereits eine Vielzahl von Forschungsinstituten und Unternehmen an, Lab-on-a-Chip-Systeme zu entwickeln. Die Identifikation neuer geeigneter Biomarker sowie die vielfältigen Möglichkeiten der Funktionalisierung beispielsweise durch mikroelektronische, optische oder bioaktive Komponenten eröffnen ein beachtliches Anwendungsspektrum.

Die daraus resultierende Komplexität und Diversität der Produkte erschwert jedoch eine kosteneffiziente Fertigung. Um dennoch eine konkurrenzfähige Produktion von Lab-on-a-Chip-Systemen zu ermöglichen und sie so als Einwegprodukte rentabel zu machen, erforscht das Fraunhofer IPT in mehreren Projekten flexible und nahtlos skalierbare Fertigungsverfahren.

Oberflächenfunktionalisierung für vielfältige Anwendungen

Innovative Produkte erfordern die Erschließung neuer Wege der Funktionalisierung. Die Bearbeitung von Oberflächen beispielsweise durch Strukturieren oder Beschichten bietet oftmals die Möglichkeit, Produkte mit zusätzlichen vorteilhaften Eigenschaften zu versehen oder gar vollkommen neuartige Produkte hervorzubringen. Das Fraunhofer IPT besitzt tiefgehende Erfahrungen mit unterschiedlichsten Verfahren zur Herstellung von Produkten mit optimierten Oberflächeneigenschaften.

 

FlexPol

Kostengünstige Produktion antimikrobieller Folien gegen Krankenhauskeime

Projektlaufzeit: 1.1.2017 bis 31.12.2019

Förderung: Europäische Union – Horizon 2020

 

LiNaBioFluid

Echse und Rindenwanze als Vorbild zur Funktionalisierung technischer Oberflächen

Projektlaufzeit: 1.7.2015 bis 1.7.2018

Förderung: Europäische Union – Horizon 2020

 

Biolas.exe

Bionisch funktionalisierte Oberflächen durch Laserstrahlstrukturieren

Projektlaufzeit: 1.11.2012 bis 31.10.2015

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF – Validierung des Innovationspotentials wissenschaftlicher Forschung – VIP