PDF Basket
At opfylde kravene vedrørende sundhed hos en voksende – og aldrende – befolkning kræver intelligente, effektive og økonomisk overkommelige løsninger. En af disse løsninger er at anvende implanteret udstyr i miniformat, som automatisk og fra en ekstern placering kan reagere på en række lidelser.
Den gode nyhed er, at dette udstyr allerede er opfundet ─ for eksempel apparater til løbende måling af glukose, som diabetikere har på sig. Forskerne gør store fremskridt vedrørende andet biomedicinsk udstyr, som løbende kan måle patientens hjerteslag eller frigive lægemidler direkte i blodbanen, når først det er implanteret i kroppen.
Den dårlige nyhed er, at dette udstyrs potentiale er svært begrænset af manglen på sikre, biokompatible materialer. "Der er en del medicinsk udstyr i miniatureformat under udvikling, men det indeholder ofte blybaserede komponenter, som ikke er forligelige med og derfor er skadelige for mennesker," siger Nini Pryds, som er professor ved DTU.
Med støtte fra det EU-finansierede BioWings-projekt står Nina Pryds i spidsen for en indsats for at udvikle intelligente, sikre, biokompatible materialer, som kan bruges i den næste generation af mikroelektromekaniske systemer (MEMS), dvs. udstyr med både elektroniske og bevægelige dele.
"Fremtiden for lægevidenskab handler om miniatureformatet, og målet er, at vores materialer skal gøre denne fremtid mulig ved at åbne døren til udvikling af ugiftigt miniatureudstyr, som er sikkert at implantere i menneskekroppen," tilføjer Nina Pryds.
Et paradigmeskift i anvendelse af nye materialer
Projektets mål var at udvikle biokompatible materialer med de samme egenskaber som piezoelektriske materialer, der er "guldstandarden" for MEMS i øjeblikket, men som ikke indeholder bly og andre skadelige stoffer.
For at gøre det fokuserede forskerne deres indsats på cerium-basede oxidmaterialer, som både er ugiftige og miljøvenlige og kan virke i lavenergiudstyr ─ alt sammen centrale fordele ved deres potentielle brug i implantabelt medicinsk udstyr.
"Integration af ceriumoxid i et biomedicinsk elektromekanisk system ville simpelthen revolutionere lægevidenskaben, som vi kender den, skabe et paradigmeskift i anvendelse af nye materialer og åbne døren til en ny æra af medicinsk innovation," forklarer Nina Pryds.
Nye materialer og nyt udstyr
BioWings-projektet har fokus på de første trin: At forstå cerium-baserede oxidmaterialers egenskaber og adfærd, og hvordan disse egenskaber bedst håndteres, så materialet kan bruges på en række MEMS-anvendelsesområder.
"Vi har haft adskillige gennembrud, som vil have umiddelbar betydning for industriel udvikling af cerium-baserede oxidmaterialer til brug i biomedicinsk udstyr," bemærker Nina Pryds.
Disse gennembrud omfatter en filmteknologi, der er på højde med de allerbedste blybaserede tynde film, og nyt tyndfilmsudstyr, som kan bestemme en patients erytrocyttal (antallet af røde blodlegemer). Desuden har forskerne påvist, at flere forskellige cerium-baserede oxidmaterialer har en overlegen ydeevne.
Projektet udmundede i to patenter, og dets resultater er blevet fremlagt på en række internationale konferencer og i forskellige publikationer. Det førte til opstart af to spinoffprojekter, Prisma og AcouSome, som begge vil videreudvikle materialeløsningerne, som er godt på vej til at definere næste generation af ugiftigt medicinsk udstyr.