Piezos in MedTech-Anwendungen: Zelldispensing, Glasfaser-Endoskopie und therapeutischer Ultraschall

Erkenntnisse der PI Ceramic Akademie 2019

Piezoelektrische Lösungen für die Medizintechnik – zu diesem Thema fanden sich am 26. September 2019 Piezoexperten aus Forschung und Industrie in Lederhose, Thüringen, zusammen. Die eintägige >> PI Ceramic Akademie wurde durch Henry Leistner vom Fraunhofer EMFT eröffnet, der in seiner Keynote über den Einsatz piezobetriebener Membranpumpen in Mikrodosiersystemen berichtete. Die Mikropumpen, mit denen das Institut die hochpräzise Verabreichung von Medikamenten wie Insulin erforscht, weisen Maße von nur 3,5 x 3,5 x 0,6 Millimeter auf. „Ohne die miniaturisierten Piezoaktoren von PI Ceramic wären derart kompakte Pumpen nicht möglich“, erklärte er.

Mini-Piezorohre in Glasfaserscanning-Endoskopen

Zur Faserausrichtung in hochauflösenden Glasfaserscanning-Endoskopen setzt beispielsweise das Institut für Biomedizinische Optik der Universität zu Lübeck ultrakleine Piezokeramiken ein. Miniaturisierte Piezorohre mit segmentierten Elektroden ermöglichen hierbei eine bessere Bildauflösung und ein größeres Sichtfeld sowie eine 3D-Bildgebung zur minimalinvasiven Diagnose und teilweise auch Therapie von Krankheiten.

Transducer für die Ultraschall-Spirometrie

Für SECO Sensor Consult sind nicht die Piezokomponenten selbst, sondern zugrundeliegende kundenspezifische PZT-Pulver interessant. Daraus stellt das bayerische Unternehmen Transducer zur Ultraschall-Spirometrie, also der Messung des Lungen- und Atemvolumens, her – ein sensibler und fehleranfälliger Prozess. „Mit dem PZT-Material von PI Ceramic können wir eine gleichbleibende Produktqualität unserer Luftultraschall-Sensoren bieten“, so Geschäftsführer Eugen Gergert.

Piezoaktoren präzisieren das Zelldispensing

Für das Single Cell Dispensing nutzt Cytena PICMA® Stack Multilayer Piezoaktoren. Verbaut in den Dispensing-Apparaturen des süddeutschen Start-ups ermöglichen die Bauteile eine präzise Tropfenbildung von Zellsuspensionen, sodass einzelne lebende Zellen isoliert werden können – der erste Schritt zur Züchtung von Antikörpern für aktive Komponenten in Medikamenten.

HIFU mit Ultraschall-Transducern

Was ist therapeutischer Ultraschall? Dieser Frage nahm sich Dr. Frank Wolfram vom Wald-Klinikum Gera an. Anschaulich stellte er HIFU (High Intensity Focused Ultrasound)-Anwendungen wie die minimalinvasive thermische Ablation von Krebstumoren z. B. in Prostata oder Uterus vor. Weiterhin erläuterte er piezotechnologische Aspekte beim Aufbau von Transducern beispielsweise für die Öffnung der Blut-Hirn-Schranke.

So war die PI Ceramic Akademie 2019