Life Sciences

Forschung für unsere Gesundheit

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Wir untersuchen schwerpunktmäßig den Einsatz spezieller Fertigungstechnologien und aktiver Werkstoffe für medizintechnische Komponenten und Systeme. In Kooperation mit Medizinern und Herstellern von Medizinprodukten entstehen so Lösungsansätze für Problemstellungen aus dem klinischen Alltag.

Ein zentrales Forschungsthema ist die Funktionsintegration in Implantate durch Einsatz von generativen Fertigungstechnologien. Wir nutzen hierzu das generative Fertigungsverfahren Laserstrahlschmelzen zur Herstellung von Implantaten aus biokompatiblen metallischen Werkstoffen (Titan, Kobalt-Chrom, Edelstahl) mit nahezu beliebig komplizierter Geometrie. Durch die Integration von Sensorik und Aktorik können längere Verweildauern im Körper bis hin zur lebenslangen Nutzung ermöglicht werden. Topologieoptimierte Implantat-Module sind leichter und erhöhen den Patientenkomfort.

Mit Formgedächtnismaterialien realisieren wir bewegliche und formveränderbare Instrumente für chirurgische und minimalinvasive Eingriffe, die ohne zusätzliche Gelenke auskommen. Mit speziell entwickelten Assistenzsystemen und Behandlungskonzepten tragen wir zudem aktiv zur Verbesserung des Patientenkomforts und Therapieerfolgs bei.

Referenzprojekte aus unserer Forschung

 

Herstellung von Endoprothesen durch Strahlschmelzen

Wissenschaftler des Fraunhofer IWU haben ein generativ gefertigtes Implantat mit integrierten funktionalen Kanälen und Hohlräumen entwickelt. Diese können beliebig gestaltet werden und ermöglichen zusätzliche Funktionen. Zum Beispiel eine bessere Fixierung des Implantats oder ein integriertes Medikamentendepot.

 

Chirurgischer Formgedächtnissauger

Der chirurgische Sauger auf FGL-Basis wurde zur Entfernung von Hirntumoren durch die Nase entwickelt. Der Sauger kann während der OP durch den Chirurgen individuell an die Patientenanatomie angepasst werden. Damit wird ermöglicht, den kurvenreichen Zugang durch die Nase bis zum Tumor ohne Verletzung von Nerven oder Blutgefäßen sicher zu passieren.

 

Messsystem für Hüftoperationen

Beinlänge und Position des Hüftrotationszentrums sind wichtige zu ermittelnde Parameter bei einer Hüftimplantat-OP. Mit einem neuartigen Messsystem können diese Parameter während der OP ermittelt und exakt eingestellt werden. So kann die ursprüngliche Biomechanik wiederhergestellt werden.

 

Mittelohrprothese - Mikrofertigungsverfahren für Implantate

Wesentliche Komponente eines neuartigen Prothesenkonzepts für die Mittelohrchirurgie ist ein Prothesenschuh aus Titan, der durch Mikrofräsen hergestellt wird. Das komplex geformte Teil ist kleiner als ein Sandkorn.

Kooperationen mit Wissenschaft und Industrie

Fraunhofer-Allianz Generative Fertigung

Das Fraunhofer IWU ist Koordinator der Allianz, die sich mit der Entwicklung, Anwendung und Umsetzung generativer Fertigungsverfahren und Prozesse beschäftigt.

Fraunhofer-Leitprojekt Theranostische Implantate

Das Fraunhofer IWU ist Partner bei der Entwicklung intelligenter Implantate.

EU-Projekt

FaBiMed

Ziel des Projekts FaBiMed ist die Entwicklung neuer, kosteneffizienter Mikroumformmethoden zur Produktion von biomedizinischen Sensoren und Geräten.