Medizintechnik 30.10.1998, 17:19 Uhr

Herzen auf Kunststoff-Basis sind längst keine Utopie mehr

Kunststoffe erschließen den Medizinern Diagnose- und Heilmethoden, die gestern noch Science Fiction waren.

Kunststoffe dominieren nicht nur den Markt für medizinische Massenartikel, sondern halten auch in den anspruchsvollen Einsatzgebieten der Medizintechnik auf breiter Front Einzug: „Polyether oder Urethan-Silikon-Kopolymere kommen bei künstlichen Herzklappen zum Einsatz, Polyethylen verwendet man für Hüftgelenkspfannen und Polyethylenterephthalat für künstliche Blutgefäße“, so Wolfgang Ehrfeld vom Institut für Mikrotechnik Mainz (IMM) auf dem dreitägigen K 98-Forum „Medizintechnik“. Diese kleine Aufzählung lasse sich noch noch weit fortsetzen und „zum Beispiel auf Verbundwerkstoffe aus karbonfaserverstärktem Polysulfon für Hüftgelenkschäfte, auf Dialysemembranen aus Polyurethan oder auch auf Implantate aus bioresorbierbaren Materialien wie Polyactid ausdehnen“, weiß der IMM-Geschäftsführer. Mit einem Anteil von 45 % sind Kunststoffe die größte Werkstoffgruppe in der Medizintechnik, wie aktuelle Branchenanalysen zeigen. Gingen 1994 noch 2,2 % der weltweiten Kunststoff-Produktion von damals 112,7 Mio. t in die Medizintechnik, wurden 1997 bereits 2,8 Mio. t in diesem Anwendungsbereich verbraucht – davon knapp 770 000 t in Europa. Standardkunststoffe wie Polyethylen (PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen PP) und Polystyrol (PS) sind dabei mit über 80 % vertreten. „Rund 500 Patienten“, ergänzte Prof. Reiner Körfer vom Herz- und Diabeteszentrum NRW auf der gestern zu Ende gegangenen K 98, „bekommen jedes Jahr in Deutschland ein Spenderherz eingesetzt.“ Weit mehr Schwerstkranken könnte mit einer Operation geholfen werden, doch Spenderherzen sind knapp – mindestens dreimal soviele Herztransplantationen seien in der Bundesrepublik nötig, um alle Patienten zu versorgen. „Viele Menschen sterben, bevor ein Spenderherz für sie gefunden ist“, beklagt der Herzspezialist aus Bad Oeynhausen. Um Wartezeiten bis zur Operation überbrücken zu können, wurden Geräte zur mechanischen Kreislaufunterstützung entwickelt. „Weit über ein Jahr können Menschen, die auf ein Spenderherz hoffen, mit diesen künstlichen Herzen leben,“ weiß Reiner Körfer, der auch eine optimistische Prognose parat hat: „Herzen auf Kunststoff-Basis können, wenn sie weiter verbessert werden, bald eine echte Alternative zur Herztransplantation werden.“ Die ständig steigende Bedeutung von Kunststoffen in Medizin- und Verfahrenstechnik haben auch die Forscher vom Fraunhofer-Institut für Silikatforschung (ISC) in Würzburg erkannt. Sie präsentierten in Düsseldorf ein neues Material zur Produktion von Hohlfasern. Aufgrund ihrer großen Austauschoberfläche eignen sich Bündel halbdurchlässiger Hohlfasern nach ISC-Informationen besonders gut zur Trennung von Stoffen. Derartige Membranen leisten auch für den menschlichen Körper wertvolle Arbeit: Beispielsweise filtern sie schädliche Substanzen aus dem Blut. „Ormocer ist eine Werkstoffgruppe, die glasartige mit polymeren Komponenten verbindet“, definiert Dr. Herbert Wolter vom ISC die Neuentwicklung. Der Verbundwerkstoff bestehe aus einem anorganischen Silizium-Sauerstoff-Netz in das spezielle organische vernetzbare Molekülgruppen eingebaut sind. „Die anorganischen, glasartigen Strukturen ermöglichen das Spinnen des Materials. Die organischen Segmente wiederum sorgen dafür, daß die Fasern sich in ihren Eigenschaften problemlos modifizieren lassen“, führt Herbert Wolter weiter aus. Neben vielfältigen Einsatzmöglichkeiten zur Stofftrennung könnten diese Hohlfasern auch Gase und Flüssigkeiten transportieren, zum Beispiel auch als Mikrokapillare in der Medizintechnik. „Mikrotechnische Fertigungsmethoden“, bestätigt Wolfgang Ehrfeld, „erschließen ganz neue medizinische Anwendungspotentiale für Kunststoffe.“ Zu den medizintechnische Zukunftsprodukten werden nach seiner Meinung resorbierbare Mikrostützen für Herzkranzgefäße gehören ebenso wie Mini-Komponenten für Neurostimulatoren. „In Mikrokapseln aus dünnen Kunststoffmembranen lassen sich Insulin produzierende Zellen von Tieren einschließen, die mit ihrer Umgebung kommunizieren, den Glukosepegel erkennen, nach Bedarf Insulin produzieren und sich aus der umgebenden Körperflüssigkeit ernähren“, prognostiziert Wolfgang Ehrfeld. Zwar befinde man sich hier gegenwärtig noch im Bereich der Grundlagenforschung, aber „langfristig könnten solche Mikrokapseln aus Kunststoff wohl die Funktion eines Ersatzorgans für die ausgefallene Bauchspeicheldrüse von Diabetikern übernehmen.“ Doch auch innovative Oberflächentechnik bringt Diagnose und Medizin weiter, wie sich auf der K 98 zeigte: „Dicronite ist eine Schutzschicht aus modifiziertem Wolframdisulfid. Sie verhindert Verschleiß und mindert die Reibung zwischen Metalloberflächen – oder Metall- und Kunststoffoberflächen“, betont Markus Pohl, Geschäftsführer der Iserlohner Dicronite Pohl GmbH. Das sei besonders wichtig für ruckfreie Bewegungen, wie sie etwa beim Kathedereinsatz gefordert sind. DIETMAR KIPPELS

Ein Beitrag von:

  • Dietmar Kippels

    Redakteur VDI nachrichten im Ressort Produktion. Fachthemen: Maschinenbau, CAD, Lasertechnik

Themen im Artikel

Stellenangebote im Bereich Medizintechnik, Biotechnik

Jotec GmbH-Firmenlogo
Jotec GmbH Entwicklungsingenieur (m/w/d) Hechingen bei Balingen
Berliner Glas Gruppe-Firmenlogo
Berliner Glas Gruppe Prozessingenieur (m/w/d) im Bereich Medizintechnik Berlin
Berliner Glas Gruppe-Firmenlogo
Berliner Glas Gruppe Entwicklungsingenieur Produktentwicklung (m/w/d) Berlin
Berliner Glas Gruppe-Firmenlogo
Berliner Glas Gruppe Produktverantwortlicher Ingenieur (m/w/d) im Bereich Medizintechnik Berlin
MED-EL Medical Electronics-Firmenlogo
MED-EL Medical Electronics Development Engineer for Implants (m/f) Innsbruck (Österreich)
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
B. Braun Melsungen AG Sterilisationsexperte (m/w/d) für Produktentwicklungen Melsungen
B. Braun Melsungen AG-Firmenlogo
B. Braun Melsungen AG Senior R&D Manager (m/w/d) Informationstechnik Melsungen
Fresenius Medical Care-Firmenlogo
Fresenius Medical Care Testingenieur (m/w/d) für den Bereich Systemverifikation und -validierung Heilbronn
Henke-Sass, Wolf GmbH-Firmenlogo
Henke-Sass, Wolf GmbH Ingenieur (m/w/d) für den Bereich Versuche und Produktsicherheit Tuttlingen
Bavaria Medizin Technologie GmbH-Firmenlogo
Bavaria Medizin Technologie GmbH QS-Ingenieur als Assistenz der Leitung Prüfung Medizinprodukte (m/w/d) Weßling

Alle Medizintechnik, Biotechnik Jobs

Top 5 Medizin

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.