Pressemitteilung

Pumpenzwerg mit Potenzial

16.11.2015

Pünktlich zur COMPAMED haben Wissenschaftler der Fraunhofer EMFT eine leistungsstarke, extrem miniaturisiere Mikropumpe realisiert: Der Winzling aus Silizium ist gerade einmal 5x5x0,6 mm3 groß und soll künftig kostengünstige Einweg-Komponenten für die Medizintechnik ermöglichen.

Mit ihrer Fähigkeit, kleinste Mengen an Flüssigkeiten oder Gasen präzise zu fördern, sind Mikropumpen für Anwendungen in der Medizintechnik prädestiniert: Ihr Einsatzpotenzial reicht von Infusionssystemen, Dosiersystemen für die parenterale Ernährung oder die Schmerztherapie über diagnostische Lab-on-a-chip-Systeme, Fördersysteme für Spülflüssigkeiten bei Operationen, Implantate zur Medikamentendosierung bis hin zur Therapie chronischer Wunden durch Unterdruck. Allerdings erschweren in vielen Fällen die noch recht hohen Herstellungskosten eine erfolgreiche Einführung solch innovativer Produkte.

Mit der Bauteilgröße schrumpfen die Kosten
Eine weitere Miniaturisierung der Pumpen könnte dieses Dilemma lösen: Mikromembranpumpen aus Silizium werden im Batch-Verfahren auf Silizium-Wafern hergestellt. Je kleiner die Pumpenchips, desto mehr passen auf einen Wafer. Wissenschaftlern der Fraunhofer EMFT ist es jetzt gelungen, einen Pumpenchip mit den Abmessungen 5x5x0,6 mm3 zu realisieren – das ist derzeit mit Abstand die kleinste Mikropumpe der Welt.

Leistungsstark und zuverlässig
Trotz seiner geringen Größe erreicht der Pumpen-Winzling aus München Förderraten mit Luft von 300 μl/min und einen beachtlichen Gegendruck mit Luft von 30 kPa. „Durch innovative Herstellungsmethoden ist es uns gelungen, das Totvolumen signifikant zu reduzieren und so ein günstiges Kompressionsverhältnis und dadurch eine so hohe Gegendruckfähigkeit zu erreichen“, erläutert Richter. Damit ist die Mikropumpe selbstansaugend und blasentolerant. Dadurch eignet sich diese Pumpe auch für Anwendungen, in denen höchste Anforderungen an Robustheit und Zuverlässigkeit gelten, etwa beim Freispülen von blockierten Kathetern. Darüber hinaus könnte sie künftig als Einweg-Patch-Pumpe zum Einsatz kommen, etwa für die Diabetes-, die Schmerz- oder die Hormontherapie, bei der kleinste Mengen zuverlässig dosiert werden müssen.Anforderungen an Robustheit und Zuverlässigkeit gelten, etwa beim Freispülen von blockierten Kathetern.

© Foto Fraunhofer EMFT