Aktive Implantate

Der Bereich Aktive Implantate beschäftigt sich mit Konzeption, Design, Entwicklung, Prototypenbau und Testung von aktiven Implantaten in unterschiedlichen Anwendungsbereichen.

Mikroelektronische medizinische Implantate gewinnen immer mehr an Bedeutung in verschiedenen Bereichen der Medizin. Im Mai 2016 schätzte das Marktforschungsunternehmen BBC Research den Markt für mikroelektronische medizinische Implantate auf 24,6 Milliarden US-Dollar und prognostizierte ein Wachstum auf 37,6 Milliarden US-Dollar bis 2021 – bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,8 Prozent. Ein wichtiges Segment dieses Marktes ist der Bereich Neuromodulation und Neurostimulation. Dieser gehört laut dem Marktforschungsunternehmen "Markets and Markets" zu den am schnellsten wachsenden Segmenten in der Medizintechnik.

Im Anwendungsfeld der aktiven Implantate zeichnet sich eine Vielfalt zukünftiger Einsatzbereiche ab, die unter den Schlagwörtern „Bioelektronische Medizin“ oder "Electroceuticals" zusammengefasst werden. Hierbei sollen Erkrankungen, die bislang medikamentös behandelt wurden, durch implantierte Elektrostimulatoren therapiert werden, die in die Signalwege des Körpers eingreifen, um Körperfunktionen zu steuern.

Aktive Implantate gehören zu den technisch aufwändigsten und risikoreichsten Medizinprodukten und stellen besonders hohe Anforderungen an angewandte Forschung & Entwicklung, Design, Produktion, Testung und Zulassung. Neue Innovationen müssen immer in Hinblick auf Usability, Patientensicherheit, Zuverlässigkeit über die gesamte Lebensdauer, biologische Verträglichkeit und Biostabilität sowie auf Kompatibilität mit anderen medizintechnischen Geräten entwickelt werden. Neben diesen grundlegenden Anforderungen kommen in Zukunft der Miniaturisierung von Implantaten, deren effiziente und raumsparende Energieversorgung, dem drahtlosen Austausch von Daten und Energie zwischen Implantat und extrakorporaler Einheit aber auch zwischen Implantatkomponenten besondere Bedeutung zu. Neuartige Ansätze, wie z. B. für die Nervenstimulation, sowie neue technologische Lösungen müssen entwickelt werden, um die Vielfalt der zukünftigen Anwendungen zu ermöglichen.

Um diesen breit gefächerten Anforderungen gerecht zu werden, kooperiert das Fraunhofer IBMT im Feld der aktiven Implantate eng mit anderen Bereichen (Biotelemetrie, Mikrosensorik & Mikrofluidik, Neuroprothetik, Neuromonitoring) und Abteilungen (Ultraschall, Bioprozesse & Bioanalytik) des Fraunhofer IBMT.

Wir verfügen über mehr als 20 Jahre Erfahrung im Anwendungsbereich aktiver Implantate und in angrenzenden Bereichen. Unser Wissen haben wir sowohl in öffentlich geförderten Projekten als auch in bilateralen Industrieprojekten erworben, die alle Aspekte der Innovationskette von Konzeption & Machbarkeitsstudien über Produktdesign & Entwicklung bis hin zu Prototyping & Testung abdecken.

Wir haben Erfahrung in verschiedenen Anwendungsbereichen aktiver Implantate, wie z. B:

• Zahnimplantate für Monitoring, Elektrostimulation und Medikamentendosierung
• Implantate für die drahtlos gesteuerte Hydrozephalus-Therapie
• Implantate für die drahtlose Überwachung des intrakraniellen Drucks
• Implantate für verschiedene Elektrostimulationsanwendungen
• Aktive orthopädische Implantate.

Wir verfügen über spezifisches Know-how in den Bereichen:

• Drahtlose Stromversorgung & Datenübertragung (induktiv, RF, Ultraschall, Infrarot, etc.)
• Mikroelektroden, -sensoren & -aktoren
• Kapselung & Häusung von aktiven Implantaten
• Mechanik- & Elektronik-Design und Entwicklung
• Miniaturisierung durch intelligentes Elektronikdesign
• Firmware-/Softwareentwicklung und Signalverarbeitung &-analyse
• Zytotoxizitäts-, Biokompatibilitäts- & Biostabilitätstests und in-vitro Prädiktion
• Systemaspekte & Integration
• Modellierung und Simulation
• Regulatorische Fragestellungen.