Smart Health

Schnellere Diagnosen und effizientere Therapien sparen im Notfall wertvolle Zeit und erhöhen die Lebensqualität der Patienten. Smart Systems bieten Vorteile im gesamten Spektrum von Gesundheit bis Wellness: Persönliche Diagnosen und angepasste Therapien, Erfassung von Vitalparametern, an die Person angepasste Auswahl und Dosierung von Medikamenten, intelligente Implantate und letztlich eine höhere Ausbreitung von Telemedizin und personalisierte Gesundheitssysteme in der gesamten Gesellschaft.

Schnelle Diagnostik

Die In-vitro-Diagnostik (IVD) ist eines der vielversprechenden Anwendungsfelder für die Mikrosystemtechnik. Durch die Analyse von Blut- und Gewebeproben erhalten die Ärzte schnell und präzise Auskunft über den Zustand eines Patienten. „Labore auf dem Chip“ (lab-on-a-chip) sind extrem klein, preiswert und einfach zu handhaben. Damit können Mediziner auch direkt am Bett des Kranken oder im Behandlungsraum einer Notaufnahme (Point-of-Care) sofort wichtige Laborwerte bestimmen.

Unter der Leitung von Roche Professional Diagnostics wurde in enger Zusammenarbeit mit der Universität Freiburg und der Hahn-Schickard-Gesellschaft eine „intelligente“ Reagenzkartusche für mehr Testeffizienz in der In-vitro-Diagnostik entwickelt. Daneben arbeiten Mitglieder des Clusters auch an Detektoren für Viren und metastasierende Krebszellen.

Intelligente Implantate

Große Hoffnungen sind auch mit dem Einsatz von intelligenten Mikrosystemen im menschlichen Körper verbunden. Bereits heute profitieren Menschen mit einem geschädigten Gehör von Cochlea-Implantaten. Parkinson-Patienten können mit Hilfe eines implantierten „Hirnschrittmachers“ wieder ein nahezu normales Leben führen.

Auch das Produkt „CorTec Brain Interchange“ der CorTec GmbH verbindet das menschliche Gehirn mit einem intelligenten Mikrosystem: Eine leistungsstarke Closed-Loop-Technologie kann im Langzeiteinsatz die Gehirnaktivität messen und beeinflussen. Das Clustermitglied Retina Implant AG hat den Netzhaut-Chip „Alpha IMS“ entwickelt, der 2013 als erstes subretinales Implantat eine Marktzulassung erhalten hat.

„Die Mikrosystemtechnik stellt eine Schlüsseltechnologie für Diagnostik und Medizintechnik dar. Mit der Unterstützung von microTEC Südwest werden die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass sich technologische Fortschritte noch schneller in innovative Produkte umsetzen lassen.“

Dr. Ursula Redeker, Sprecherin der Geschäftsführung, Roche Diagnostics GmbH, Mannheim

Erfolgsgeschichten

Mehr Testeffizienz in der In-vitro-Diagnostikmehrschließen

„Intelligente“ Reagenzkartusche

Unter der Leitung von Roche Professional Diagnostics wurden in enger partnerschaftlicher Zusammenarbeit neue Dispensiertechnologien entwickelt, die sich aufgrund ihrer kostengünstigen Herstellbarkeit in eine Wegwerf-Reagenzkartusche integrieren lassen.Ein Demonstrator, der auf einer dieser Techniken basiert, wurde entwickelt, um das übliche Pipettieren durch Dispensieren aus einer Reagenzkartusche zu ersetzen. Damit können die Reagenzien jetzt nicht nur verschleppungsfrei dosiert, sondern auch kleinste Volumina von mehreren Mikrolitern bis hin zu 100 Nanolitern innerhalb einer Sekunde hoch präzise abgegeben werden. Der Reagenz-Container kann geschlossen gestaltet werden, sodass auch angebrochene Reagenzien deutlich länger auf dem Gerät bereitgestellt werden können, die durch Gasaustausch mit der Umgebung in ihrer Stabilität beeinträchtigt wären. Die Technologie kann auch in anderen Branchen und Bereichen angewendet werden. Daher erfolgten bereits mehrere Patentanmeldungen, um den gewonnenen technischen Vorsprung auch für einen wirtschaftlichen Erfolg breit abzusichern.

Netzhautchip bringt Licht ins Dunklemehrschließen

Subretinales Implantat für Blinde

Das weltweit führende Unternehmen Retina Implant AG hat ein mikroelektro-nisches Netzhautimplantat entwickelt, durch das blinde Menschen wieder erste Seheindrücke wahrnehmen können. Der Sehchip im „Alpha IMS“-Implantat ist nur neun Quadratmillimeter groß und verfügt über 1.500
lichtempfindliche Photo-
dioden, deren Signale über Elektroden in die Netzhaut eingekoppelt werden. Er übernimmt die Funktion abgestorbener Sehzellen und kann so blinden Menschen helfen, deren Sehnerven noch intakt sind – davon profitieren beispielsweise Patienten mit der erblichen Netzhaut-
erkrankung Retinitis Pigmentosa. Nach ausführlicher Prüfung der klinischen Studiendaten und der umfangreichen Technischen Dokumentation durch den TÜV Rheinland erhielt das subretinale Implantat „Alpha IMS“ das CE-Kennzeichen. Es darf damit europaweit vertrieben werden. Alle Komponenten müssen biokompatibel, also für den Körper gut verträglich, und langzeitstabil verkapselt sein. Dies ist eine enorme technologische Herausforderung, welche unter anderem auch den Einsatz neuer Materialien und deren Kombinationen erforderlich macht.