Medizininnovation schneller zum Patienten

Das vom Land Niedersachsen über die NBank geförderte Verbundprojekt »Translationale Fertigungsplattform Medizininnovation« zielt darauf ab, mit einem strukturellen Neuansatz zur Beschleunigung des Innovationstransfers bisherige Barrieren abzubauen. Damit erhalten KMU und Start-Ups erstmals einen einfachen Zugang zu vorhandenen Spezialtechnologien für die Herstellung innovativer Medizinprodukte.

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LabBag®

Humane Stammzellen gelten als Hoffnungsträger in der personalisierten Medizin und sollen zukünftig z. B. in der Therapie von neurodegenerativen Erkrankungen eingesetzt werden. In einem vom Fraunhofer IST koordinierten Gemeinschaftsprojekt wurde ein geschlossenes oberflächenbasiertes Kultivierungssystem entwickelt.

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Plasmajet

Ein neuer Ansatz zur medizinischen Behandlung von fehlenden Knochenfragmenten ist das Implantieren von 3D-gedruckten und biologisch abbaubaren Polymergerüsten, sogenannten Scaffolds. Am Fraunhofer IST werden dazu während des 3D-Druckvorgangs mit einem Plasmajet Schichten mit geeigneten chemischen Gruppen mittels Atmosphärendruck-PECVD abgeschieden.

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ALD in fluidischen Systemen

Die gleichmäßige Innenbeschichtung von fluidischen Systemen mit nanometerdicken Schichten stellt eine besondere Herausforderung dar. Ziel der Arbeiten am Fraunhofer IST ist es, mittels Atomlagenabscheidung bei Atmosphärendruck atomar kompakte Schichten homogen in komplexen fluidischen Systemen auch bei niedrigen Temperaturen abzuscheiden.

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Modifikationen von Membranen zur Abwasserreinigung

Zur Verbesserung der Abwassereinigung von Schwermetallen wurde am Fraunhofer IST ein Atmosphärendruck-Plasmaverfahren entwickelt, um Filtermembranen gezielt zu funktionalisieren.

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Diamant reinigt Trinkwasser in Afrika

Mit dem Ziel, eine dezentrale und energieautarke Lösung zur Trinkwasseraufbereitung für ländliche Regionen in Afrika zu entwickeln, koordiniert das Fraunhofer IST ein durch die Europäische Union gefördertes Projekt »Self-Sustaining Cleaning Technology for Safe Water Supply and Management in Rural African Areas«, kurz: SafeWaterAfrica.

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Charakterisierung beschichteter Polymer-Implantatstrukturen

Im Rahmen eines von der Europäischen Union geförderten Projekts hat das Fraunhofer IST Methoden zur Charakterisierung funktional beschichteter Polymere untersucht.

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Medizininnovation schneller zum Patienten

Die Translation in der Medizin, also die Übertragung von Ergebnissen aus der präklinischen Forschung in die klinische Entwicklung, ist mit erheblichen Hürden verbunden. Der gerade mit Spezialtechnologien verbundene finanzielle Aufwand, der während der langen Zeit der Konformitätsbewertung (CE) bis zum Markteintritt eines medizinischen Produkts entsteht, behindert häufig die unternehmerische Entscheidung insbesondere bei noch wenig finanzkräftigen Start-Up-Unternehmen, medizintechnische Innovationen auf den Markt, und damit zum Patienten zu bringen. Das vom Land Niedersachsen über die NBank geförderte Verbundprojekt »Translationale Fertigungsplattform Medizininnovation« zielt darauf ab, diese Barriere mit einem strukturellen Neuansatz zur Beschleunigung des Innovationstransfers abzubauen. Damit erhalten KMU und Start-Ups erstmals einen einfachen Zugang zu vorhandenen Spezialtechnologien für die Herstellung innovativer Medizinprodukte.

Mit ALD können dreidimensionale Objekte mit unterschiedlichen Formen und komplexen Geometrien mit hoher Konformität und Homogenität beschichtet werden.
© Fraunhofer IST, Jan Benz

Mit ALD können dreidimensionale Objekte mit unterschiedlichen Formen und komplexen Geometrien mit hoher Konformität und Homogenität beschichtet werden.

Demonstratoren für Neuro­transplantate zur Identifikation von epileptogenem Gewebe.
© Fraunhofer IST, Falko Oldenburg

Demonstratoren für Neuro­transplantate zur Identifikation von epileptogenem Gewebe.

Produktionsablaufvalidierung

Im Rahmen des Förderprojekts erarbeiten insgesamt fünf Partner, das Institut für Mikrotechnik der TU Braunschweig, das Niedersächsische Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung (NIFE), die Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst (HAWK) sowie das Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM und das Fraunhofer IST, exemplarisch einen Prozess zur effizienten Etablierung einer Fertigungsplattform eines Medizinprodukts. Als Beispielprodukt dient eine flexible Elektrode, die sogenannte »Flextrode«, die zur Identifikation von epileptogenem Gewebe, d. h. Nervengewebe im Gehirn, das Epilepsien auslösen kann, eingesetzt wird.

Atomlagenabscheidung für medizintechnische Anwendungen

Das Fraunhofer IST entwickelt im Rahmen des Projekts die Beschichtungstechnologie auf der Basis der sogenannten Atomlagenabscheidung (ALD) zur Herstellung von nanometerdicken Diffusionssperrschichten für Implantate mit tiefliegenden Mikro-Hinterschnitten bzw. vertikalen Materialgrenzflächen. Die ALD-Technologie zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass hochkonforme und uniforme Schichtsysteme auf geometrisch komplexen Oberflächen bei exzellenter Reproduzierbarkeit abgeschieden werden können. Die Validierung des Herstellungsprozesses erfolgt in Anlehnung an die Norm DIN EN ISO 13485:2016, um den Nachweis der Konformität mit den grundlegenden Sicherheits- und Leistungsanforderungen gemäß der »Medical Device Regulation« zu erfüllen und unterteilt sich in Installations-, Funktions- und Leistungsqualifizierung der Produktionslinien.

Unser Angebot

Das Fraunhofer IST bietet sowohl Unternehmen als auch Hochschulen ohne entsprechende eigene Infrastruktur die Nutzung der für die Medizintechnik qualifizierten Anlage zur Atomlagenabscheidung im Rahmen gemeinsamer Projekte an. Dies ist gerade für kleine Unternehmen und Spin-offs oder Start-ups von besonderem Interesse, da sie so ohne große Investitionen Zugang zu einer für die Medizinproduktfertigung zugelassenen Anlage erhalten. Auf diese Weise leistet das IST einen Beitrag dazu, Innovationshemmnisse zu reduzieren und medizinische Innovationen auf ihrem Weg zum Patienten zu beschleunigen.

Das Projekt

Die beschriebenen Ergebnisse wurden innerhalb des mittels des europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen Programmgebiet »Stärker entwickelte Region« (SER) geförderten Projekts »TransPlaMed« erzielt.

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