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24.05.2018

Polymere in fortschrittlichen Implantaten

Mehr Möglichkeiten bei Beschichtung und Design

Unter dem Titel „Implantate in der Medizintechnik“ fand als Vorschau auf die Fachmesse für Zulieferer der Medizintechnik Compamed das 12. Frühjahrsforum mit 45 Teilnehmern aus Unternehmen und Institutionen acht verschiedener Nationen in Frankfurt a. M. statt.

Die Veranstaltung betrachtete das Thema Implantate in der Medizintechnik in vier Bereichen: Technologien für die Herstellung von Implantaten, Verpackung von Implantaten, Materialien für Implantate sowie Mikrotechnologie in medizinischen Anwendungen (© Messe Düsseldorf)

Erhebungen der International Trade Administration und BCC Research schätzen das Volumen medizinischer Implantate auf 30 bis 60 Mrd. Euro, wovon aktive Implantate etwa einen Anteil von 15 Mrd. Euro aufweisen. „Aktiv“ in diesem Sinne bezeichnet jedes Implantat, das mit einer Energiequelle ausgestattet ist.

Diese Implantate sind technisch aufwendig und stellen hohe Anforderungen an Forschung, Entwicklung, Produktion und Zulassung. Sie müssen im Hinblick auf Patientensicherheit, Zuverlässigkeit über die gesamte Lebensdauer, biologische Verträglichkeit und Biostabilität sowie auf Kompatibilität mit anderen medizintechnischen Geräten entwickelt werden.

Resistente polymere Beschichtung

Parylene, eine Gruppe polymerer Beschichtungsmaterialien, die inert, hydrophob und optisch transparent sind, , spielen bei vielen fortschrittlichen medizinischen Implantaten und Geräten eine Rolle. Neben dem Kohlenwasserstoff Poly-p-xylylen (häufig als Parylen N bezeichnet) kommen in diesem Bereich auch Parylen C und HT zum Einsatz. Die Beschichtungen sind sowohl wasserabweisend als auch chemisch resistent gegenüber anorganischen und organischen Medien, starken Säuren, Laugen, Gasen und Wasserdampf.

„Parylene sind aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen, Barriere- und Biokompatibilitätseigenschaften gerade für die Kapselung von Implantaten sehr gut geeignet ist“, betont Aaron Clark vom Parylene-Anbieter Specialty Coating Systems, Indianapolis, Indiana/USA. Parylene-Beschichtungen, die sehr dünn ausgeführt werden können, kommen insbesondere in Bereichen wie Stent-Technologien, Neurostimulation und Neuromodulation sowie Infusionstechnologien mit einem Schwerpunkt auf Diabetes-Management zum Einsatz.

Für Langzeitimplantate oder wenn das Bauteil extrem dünn sein soll, kann Parylen allein die erforderliche Barriereleistung nicht erbringen. Um diese Beschränkung zu überwinden hat die Comelec SA, La Chaux-de-Fonds/Schweiz, eine Technik entwickelt, die das Polymer mit einer anorganischen Schicht mit hoher Barrierewirkung wie Silizium- oder Aluminiumoxid kombiniert.

„Dank der synergetischen Wirkung unserer mehrschichtigen Systeme ist es gelungen, die Wasserdampfdurchlässigkeit um den Faktor 100 zu verringern“, erklärt Dr. Florian Bourgeois, Leiter Forschung und Entwicklung der Comelec SA. Dazu wurde ein Hybridprozess angewendet, der die Chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD) von Parylen mit der Plasma-unterstützten Gasphasenabscheidung (plasma-enhanced chemical vapour deposition, PECVD) von den keramischen Komponenten in einer Kammer kombiniert.

Fasern elektrisch gesponnen

Um neue Designmöglichkeiten für die Entwicklung und Herstellung von fortschrittlichen medizinischen Bauteilen zu schaffen, produziert das Unternehmen Statice, Besancon/Frankreich, sehr dünne polymere Fasern durch die Behandlung in einem elektrischen Feld (Elektrospinnen). Hierbei wird die Polymerlösung an einer Elektrode dosiert und durch das Feld von der Elektrode abgezogen und beschleunigt. Voraussetzung für das Verfahren sind kontrollierte Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeit und Partikel.

Durch Verwendung verschiedener Düsen lassen sich unterschiedliche Lösungen erreichen: Röhren mit komplexer Form, besonders dünne Röhren oder pflasterartige Flächen. Anwendung finden sie bei der Beschichtung von metallischen Implantaten, der Filtration, der Medikamentenverabreichung sowie der Hautregeneration. (ys)

Weiterführende Information
  • 02.02.2018

    Das Kunststoffjahr 2018

    Wichtige Termine in den nächsten Monaten

    Auch wenn eine K 2018 im Kalender fehlt: Eine ganze Reihe von Messen, Tagungen und weiteren interessanten Veranstaltungen stehen uns bevor. Hier ein Ausblick auf wichtige Termine 2018.   mehr

Unternehmensinformation

Messe Düsseldorf GmbH

Stockumer Kirchstr. 61
DE 40474 Düsseldorf
Tel.: 0211 4560-01
Fax: 0211 4560668

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