Sichere aktive Implantate für die Medizin

Im Projekt "Active Implants" wird der Einsatz und ein damit mögliches Sicherheitsrisiko von Implantaten in der Medizin untersucht. Dabei liegt der Fokus auf zwei grundlegenden sicherheitsrelevanten Themen: Interaktion zwischen Mikropumpe und gefördertem Medium (z.B. Medikamente) und einer Verringerung der Betriebsspannung. Intelligente Implantate haben in der medizinischen Anwendung ein enormes Potential mit hohem Mehrwert für betroffene Patient*innen, wodurch eine Erforschung dieser Thematik höchst relevant ist.

© Fraunhofer EMFT/ Bernd Müller
Stahlmikropumpe mit piezoelektrischem Multilayer-Antrieb

Von der Medikamentendosierung bis zum künstlicher Sphinkter: Mikropumpen könnten künftig als aktive Implantate für unterschiedlichste medizinische Anwendungen eingesetzt werden. Die verschiedenen Anwendungen verlangen sehr unterschiedliche Spezifikationen der Pumpe; allen gemein sind jedoch die extrem hohen Sicherheitsansprüche. Im Detail beschäftigt sich das Projekt „Active Implants“ zum einen mit der Interaktion zwischen der Pumpe und dem geförderten Medium (z.B. Medikamente) , um langfristige Dosierstabilität ohne einen Ausfall der Mikropumpe sicherzustellen. Zum anderen untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Möglichkeit, die Betriebsspannung der Pumpe zu verringern. Aktuell liegt sie bei mehreren hundert Volt, was sehr hoch ist. Dazu soll getestet werden ob der Aktor – momentan eine einlagige Piezokeramik – durch einen mehrschichtigen Antrieb ersetzt werden kann. Durch die Nutzung dieser Multilayer Technologie könnte die Spannung, die zum Betrieb der Pumpe notwendig ist, deutlich verringert werden. Dadurch ist eine sichere Isolation einfacher möglich.

Das Projekt wird im Rahmen des Leistungszentrums „Sichere intelligente Systeme“ (LZ SiS) durchgeführt.

 

 

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