Produktionsforschung für mikro-texturierte Polymerfolien für Einweganwendungen in der Biomedizintechnik (ProPolyFoil)

Problemstellung
Für akute Therapieentscheidungen bei Krankheiten oder eine Selbstüberwachung, z. B. von Blutgerinnungs- oder Blutzuckerwerten, ist es zunehmend erforderlich, „medizinische Labore“ vor Ort zu haben. Der Bedarf an kleinen Laboren, die auch komplexe Blutparameter messen können, erfordert die Entwicklung smarter diagnostischer Medizinprodukte, die mit einem wachsenden Anteil integrierter Funktionalitäten einhergehen. Inzwischen kann man solche Labore zur Eigenanwendung auch auf Polymerfolien aufbringen. Hersteller solcher Medizinprodukte sind oft kleine und mittelständische Unternehmen der Medizintechnik. Die durch Miniaturisierung und Funktionserweiterung gekennzeichneten Produkte stellen die Unternehmen vor enorme Herausforderungen. Mit der Entwicklung und Weiterentwicklung hochpräziser, wirtschaftlicher Fertigungsverfahren zur Folienbearbeitung für mikrostrukturierte Medizinprodukte sollen diese Unternehmen unterstützt werden.

Ziel
Ziel des Forschungsprojekts ProPolyFoil ist die Weiterentwicklung von Produktionstechnologien zur Herstellung multifunktionaler, mikrostrukturierter Polymerfolien, die für Einweganwendungen in der Medizintechnik geeignet sind. Die wachsenden Anforderungen an Flexibilität, Zeit- und Energieeffizienz solcher Produktlinien sind ein Hauptaugenmerk des Vorhabens.

Vorgehensweise
Das Strukturieren mikrofluidischer Geometrien auf eine Polymerfolie bildet den zentralen Schritt in der Prozesskette zur Herstellung miniaturisierter medizinischer Labore als Einweganwendungen. Innerhalb des Projektes werden Werkzeuge, Anlagen und die Anlagensteuerung hierfür weiterentwickelt. Neben der Untersuchung von Anlagenkomponenten zur Realisierung geometrisch anspruchsvoller, dreidimensionaler polymerer Oberflächenstrukturen, werden Verfahren zum Abformen der Folien („UV-Spritzguss“ und Rolle-zu-Rolle-Beschichtung) untersucht. Die Grundlage zur Validierung der entstehenden Mikrostrukturen sind Sensoren und Biochips mit integrierten Mikrostrukturen auf Polymerfolien.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die Entwicklung „smarter“ diagnostischer Medizinprodukte geht einher mit einem wachsenden Anteil integrierter Funktionalitäten und einer Anwendung vor Ort beim Arzt oder Patienten. Die Ergebnisse des Projekts tragen dazu bei, neue Möglichkeiten des Designs von Produkten mit mikrostrukturierten Funktionselementen zu ermöglichen. Die Ergebnisse eines medizinischen Labors auf einer Folie können auch für weitere mikrostrukturierte Bauteile in anderen Industriebereichen, wie beispielsweise zur Herstellung chemischer Mikroreaktoren, angewandt werden.

• Adenso Industrial Services GmbH
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• ibidi GmbH
• Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V.
• SensLab - Gesellschaft zur Entwicklung und Herstellung bioelektrochemischer Sensoren mbH
• Wesko GmbH