Medizintechnikin Bayern PROFILE

PORTRTSPERSPEKTIVEN

PARTNER DER WELT

... fr Innovationen von morgen

Mediathek Tiefer Einblick in aktuelles Wissen ...

Ihr Direkteinstieg zu Trends in zehn Technologien und Branchen.

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Weitere Informationen zu unseren Plattformen, Netzwerken und Clustern unter: www.bayern-innovativ.de

Bildquelle: Fotolia IV

Die Vorsorge steht im Mittelpunkt vieler Bemhungen

um auch knftigen Generationen eine menschliche

Versorgung zu ermglichen.

Innovative Ideen und Produkte sind deshalb wichtiger

denn je! Kurz: Sie sind der Schlssel fr betriebs- und

volkswirtschaftlichen Erfolg.

Wie Fachkompetenz umgesetzt, Netzwerke aufgebaut

und genutzt werden knnen, zeigt Medizintechnik in

Bayern:

Wie erreicht man eine enge und aktive Vernetzung

zwischen Wissenschaft und Wirtschaft sowie deren

hohe Innovationskraft?

Wie lassen sich notorische Engpsse im medi-

zintechnischen Innovationsprozess verhindern?

Welche politischen, wirtschaftlichen und sozialen

Vernderungen bewirken Elektronik und Mikro-

elektronik im Leben des Menschen?

Wo entstehen neue Aufgabenfelder in einer von

gesetzlichen Vorschriften und Normen berlagerten

Medizintechnik?

Gibt es Strategien, die erfolgreich in Produkte und

im Markt umzusetzen sind?

Welche Fortschritte bieten Robotersysteme

den Chirurgen im Operationsbereich?

ber Jahre verfolgen wir die kabellose Energie- und

Datenbertragung fr aktive Implantate.

Erfahren Sie alles ber ein umfangreiches

Leistungsspektrum von der Ideenfindung bis zum

serienreifen Produkt.

Walter Frst, Geschftsfhrer

Diese Publikation finden Sie auch im Internetunter www.media-mind.info

Editorial

Medizintechnik von heute fr eine

selbstbestimmte Versorgung von morgen

Impressum:

Herausgeber: media mind GmbH & Co. KGVolkartstr. 77 80636 MnchenTelefon: +49 (0) 89 23 55 57-3Telefax: +49 (0) 89 23 55 57-47ISDN (MAC): +49 (0) 89 23 55 57-59E-mail: mail@media-mind.infowww.media-mind.info

Verantwortlich: Walter Frst, Jrgen Bauernschmitt

Gestaltung + DTP: Jrgen Bauernschmitt

Druckvorstufe: media mind, Mnchen

Verantwortl. Redaktion: Ilse Schallwegg

Druck: Druckerei Frischmann, Amberg

Erscheinungsweise: 1 mal jhrlich

2011/12 by media mind GmbH & Co. KG, Mnchen.Kein Teil dieses Heftes darf ohne schriftliche Genehmigungder Redaktion gespeichert, vervielfltigt oder nachgedruckt werden.

DUALISMedTech GmbH

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MedBase - Kabellose Energie- und

Datenbertragung fr aktive Implantate

Autorin: Dipl. Wi. Ing. Julia Bittel DUALIS MedTech GmbH

NeZuMed 32

Das Netzwerk fr innovative Zulieferer in der

Medizintechnik (NeZuMed)

Autor: Dr. Wolfgang SeningNetzwerk fr innovative Zulieferer in der Medizintechnik

Inh

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sv

erz

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hn

is

Elektronik 18

Elektronik fr ein gesundes Leben

Autoren: Prof. Dr. re. nat. Bernhard Wolf u.a.Heinz Nixdorf-Lehrstuhl fr Medizinische Elektronik

METEAN 16

METEAN - das Medizintechnische

Test- und Anwendungszentrum

Kontakt: Dipl. Betriebswirtin (DH) Nadine PenskyFraunhofer-Institut fr Integrierte Schaltungen IIS

Jobchancen 28

Jobchancen in der Medizintechnik

Kontakt: wolfgang.humburg@tuev-sued.deanita.lenzser@tuev-sued.de

Innovations-Management 33

Innovations-Management in der Medizintechnik:

Eine neue Software verleiht Flgel!

Kontakt: Dipl.-Betriebswirt Lothar StahlXWS Cross Wide Solutions GmbH

Gesundheit. Bio-MedizinRegion Mainfranken GmbH

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WirtschaftsstandortBayern

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Medical Valley EMN e.V.Erlangen

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ForumMedTech Pharma e.V.

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Editorial 3

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GruwortDr. Siegfried Balleis

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Messsystemenovel gmbh

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senetics healthcare 34

Das interdisziplinre Entwicklungs- und Bera-

tungs-Institut fr die Medizintechnik und Pharma

Autor: Dr. Wolfgang Sening, senetics healthcareWissenschaftliches Institut fr Innovation und Beratung

Neonatologie 37

Frhchen bedrfen einer speziellen Therapie!

Kontakt: Medin Medical Innovations GmbH

Patente in der MedizintechnikGrnecker, Mnchen, Kln, Berlin

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Chinesische Waisenkinder 46

Verein zur Frderung

chinesischer Waisenkinder e.V.

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Endoskopeinsatz 42

Ein Mini-Roboter als ausgewachsener

OP-Assistent

Autoren: Prof. Dr. Tim C. Lth u.a., TU Mnchen,Lehrstuhl fr Mikrotechnik und Medizingertetechnik

Schleifring 39

Schleifring Wegweisend in der kontaktlosen

Datenbertragung

Kontakt: Schleifring und Apparatebau GmbH

BSL BIOSERVICEScientific Laboratories GmbH

35

Strategien zur Verhinderung von Infektionen,

verursacht durch Medizinprodukte

Autorin: Dipl. Biol. Anja FriedrichBSL BIOSERVICE Scientific Laboratories GmbH

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Medizintechnisches Know-how aus der

Bundesrepublik wird weltweit nachgefragt.

Mit Medizintechnik made in Germany

knnen heute Menschenleben gerettet wer-

den, die noch vor wenigen Jahren kaum

berlebenschancen hatten. Innovative

Apparate und neue Behandlungsverfahren

ermglichen immer schonendere Thera-

pien und verbessern die Lebensqualitt der

Menschen ganz entscheidend. Und der

Stellenwert drfte weiter zunehmen, denn

auch der demografischen Entwicklung mit

einer deutlichen Zunahme der lteren

Menschen wird nur durch innovative

Medizintechnik und Dienstleistungen zu

begegnen sein.

Betrachtet man die Medizintechnik in

Deutschland, fllt der Blick zwangslufig auf

Bayern und das Medical Valley Europische

Metropolregion Nrnberg. Etwa 180 zum

Teil international fhrende Medizin-

technikfirmen mit rund 16.000 Beschf-

tigten sind derzeit im frnkischen Netzwerk

in und um Erlangen aktiv. In enger

Kooperation mit weltweit anerkannten

Forschungseinrichtungen arbeiten sie an

Lsungen fr die Gesundheitsversorgung

von morgen. Nicht zuletzt mit dem

Erreichen des renommierten Titels

Exzellenzzentrum fr Medizintechnik hat

sich das Medical Valley Europische Metro-

polregion Nrnberg als eine international

fhrende Region im Bereich der Gesund-

heitsforschung etabliert. Die 40 Millionen

Euro Frdermittel des Bundes, die in den

kommenden Jahren in die Region flieen,

werden dem Standort zu weiterem krfti-

gen Aufschwung verhelfen und mit dazu

beitragen, dass von Nordbayern aus auch

knftig weltweite Standards gesetzt werden.

Medical Value by Medical Valley unter

diesem Leitmotiv werden hier effektive und

effiziente Lsungen fr eine optimale

Gesundheitsversorgung erarbeitet, die zum

einen das Wohl der Patienten verbessern

zum anderen aber auch das Gesund-

heitssystem weiterhin finanzierbar erhalten.

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Ihr

Dr. Siegfried BalleisOberbrgermeister der Stadt Erlangen

Medical Valueby Medical Valley

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Ob neue Technologien, For-schungsrichtungen oder Mana-gementstrukturen, Innovatio-nen ffnen das Tor zur Zu-kunft. Das gilt speziell fr dieMedizintechnikbranche, diebesonders von Hightech-Ent-wicklungen und einem hohenForschungsaufwand geprgtist. Mit der ZukunftsinitiativeAufbruch Bayern, zu derWirtschaftsminister MartinZeil und Wissenschaftsminis-ter Dr. Wolfgang Heubischam 10. Mai 2011 den Start-schuss gaben, macht auch dieBayerische Staatsregierungdeutlich: Innovation ist Zu-kunft. Eine entsprechendeForschungs- und Innovations-strategie begleitet das Pro-gramm und stellt es so auf einefundierte Grundlage. MitAufbruch Bayern will dieStaatsregierung alle Innovati-onspotenziale unserer Gesell-schaft mobilisieren und dieGrundlagen fr eine nachhal-tige wirtschaftliche Dynamiklegen. Sie setzt dabei aufMegatrends wie die High-tech-Medizin, fr die hochent-wickelte Medizintechnik dieBasis ist.

Der Antrieb fr Innovationensind aktuelle technologischeEntwicklungen. Sie entstehenweniger im Zentrum von Fach-gebieten, sondern vielmehrdurch die Verknpfung vonWissen und Erfahrung aus ver-schiedenen Technologien undBranchen. Gerade die Medizin-technik ist ein solches Quer-schnittsgebiet: Auf der Basisvon medizinischen und biologi-schen Fakten und Anforderun-gen werden Gerte und Pro-dukte entwickelt. Dabei flieenWissen und Erfahrungen ausElektronik, Werkstofftechnik,Sensorik, Optik, Physik, Che-

mie, Biologie, Pharmazie, IToder Prozesstechnik zusammen.Deshalb sind Kooperationengerade in der Medizintechnik-branche von groer Bedeutung.Dazu tragen Branchennetz-werke ihren entscheidendenPart bei.Um solche Kooperationen zufrdern und Innovationenintensiv und gezielt voranzu-bringen, rief das bayerischeWirtschaftsministerium 1998das Forum MedTech Pharmae. V. ins Leben, das inzwischengrte Netzwerk fr Medizinund Gesundheitswesen inDeutschland und Europa. Indem gemeinntzigen Vereinsind ber 600 Unternehmen,

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Hightech und Technologietransfer:Das Forum MedTech Pharma Netzwerk fr Innovationen

Innovationen sind der Schlssel fr therapeutische Erfolge in der Medizin. Fr die Bundesregierung sind siedie Garanten fr die Vorreiterrolle Deutschlands bei Spitzentechnologien und der Knigsweg aus Wirt-schaftskrisen. Fr kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bedeuten sie Existenzsicherung und Zukunft.Innovative Technologien einerseits zu frdern,aber andererseits Hrden zu minimieren,sind die wichtigstenVoraussetzungen fr diesen Erfolg.

Medizintechnik:Hightech-Branche der Zukunft

Netzwerk fr Medizintechnik:Innovation durch Kooperation

Beim Partnering Event in Garching fanden etliche Unternehmen passgenaueKooperationspartner

Innovationen zum wirkungsvol-len Instrument. Fr deutscheUnternehmen ist Hightech zu-dem im internationalen Wettbe-werb besonders wichtig, weilDeutschland ein hohes Kosten-niveau hat und Bayern ist inDeutschland ein bedeutenderMedizintechnik-Standort. Stn-dig mssen neue Erzeugnisseentwickelt werden, denn nur mitQualitt und Innovationen kn-nen die KMU mit osteuropi-schen und asiatischen Unterneh-men konkurrieren. Qualitativhochwertige und innovative Pro-dukte bedeuten den entschei-denden Vorteil auf dem Markt. Die nchste international bedeu-tende Veranstaltung des Forumsist der Kongress MedTechPharma 2012 Medizin Innova-tiv am 4. und 5.7.2012 in Nrn-berg, bei dem sich Teilnehmeraus allen Bereichen der Gesund-heitsbranche treffen.

Nhere Informationen unter: http://www.medtech-pharma.de/deutsch/kongress-2012/kongress-2012.aspx

Im Forum MedTech Pharma sindzahlreiche kleine und mittlereUnternehmen (KMU) Mitglied.Fr sie haben Innovationen eineexistenzielle Bedeutung: Sie sindpermanent im Zugzwang nach

innen und nach auen. Einerseitsmssen sie laufend neue Produk-te oder Dienstleistungen auf denMarkt bringen und andererseitsdurch Neuerungen im Betriebselbst effektiv Kosten sparen. Miteinem gut organisierten spezifi-schen Management werden

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wissenschaftliche Institutionen,Kliniken und ffentliche Ein-richtungen aus 14 LndernMitglied. Es bietet allenAkteuren in der Medizin unddem Gesundheitswesen eineinterdisziplinre, marktber-greifende Plattform. Als neut-rales Netzwerk fr Informati-on, Kommunikation und Ko-operation engagiert es sich mitwirkungsvollen Instrumentari-en fr seine Mitglieder. DasForum frdert Kooperationen,vermittelt Kontakte und infor-miert ber neueste Trends undThemen auf Symposien, Kon-gressen und Weiterbildungs-veranstaltungen.Das Forum MedTech Pharmabewegt sich auch auf europi-scher Ebene, denn dieEuropische Union frdert dieMedizintechnik im Rahmenvon Projekten. Beim Netzwerkliegt die Konsortialfhrerschaftfr das EU-Projekt InTraMed.Es hat zum Ziel, das groeInnovationspotenzial der Kran-kenhuser fr die Umsetzungin vermarktbare Produkte nutz-bar zu machen.

Forum MedTech Pharma e.V.Office:

Dr. Thomas FeiglGewerbemuseumsplatz 290403 Nrnberg/GermanyPhone: +49 911 - 20671 330Fax: +49 911 - 20671 788info@medtech-pharma.dewww.medtech-pharma.de

Autorin:

Dipl.-Biol. Andrea Gerber

Chancen fr die Zukunft:Unternehmen brauchen

stndig frischen Wind

Der Geschftsfhrer des Forum MedTech Pharma, Dr. Thomas Feigl, setzt sich fr eineintensive internationale Zusammenarbeit in der Medizintechnik-Branche ein

Hightech-Medizin aus Bayern:Bildgebende Verfahren sind die Basis frPatienten schonende Untersuchungenund Therapien (Bild: Siemens)

Medizintechnikstandort Europische MetropolregionNrnberg (EMN) als Flaggschiff frneues Wachstum

Am 26. Januar 2010 wurde aus demMedical Valley EMN ein Flagg-schiff fr neues Wachstum - eswurde durch das Bundesministeriumfr Bildung und Forschung (BMBF)als Spitzencluster ausgezeichnet. DieEuropische Metropolregion Nrn-berg ist damit einer von fnf bun-desweiten Clustern mit verschiede-nen Forschungsschwerpunkten, diein der Finalrunde des zweiten Spit-zenclusterwettbewerbs des BMBFerfolgreich waren. Ziel des seit 2007bestehenden Wettbewerbs ist es, dieleistungsfhigsten Cluster Deutsch-lands, in denen Unternehmen, wis-senschaftliche Einrichtungen undverbundene Institutionen in einerRegion gemeinsam daran arbeiten,Schlsseltechnologien marktnah zuentwickeln, zu frdern und soDeutschlands Position unter denfhrenden Technologienationen wei-ter auszubauen.Entscheidende Strke des MedicalValley EMN und damit Basis sei-ner nationalen Spitzenstellung istdie enge und aktive Vernetzung zwi-schen Wissenschaft, Wirtschaft,Krankenhusern und Pflegeeinrich-

tungen sowie deren hohe Innova-tionskraft:Mehr als 500 Unternehmen mitber 45.000 Beschftigten sind imMedical Valley EMN direkt oderindirekt in der Medizintechnik ttig,180 davon sind dedizierte Medizin-technik-Unternehmen. Viele der Un-ternehmen haben jahrzehntelangeErfahrung und internationale Kom-petenz in der Entwicklung und Ver-marktung innovativer Produkte. Einewichtige Ankerfunktion im Clusterhat dabei Siemens Healthcare miteiner Reihe von Projekten imBereich der bildgebenden Diag-nostik, die hohe Innovationskraft desClusters bildet sich aber unter ande-rem auch in seiner hohen Grn-dungsrate ab: Seit dem Start der

Clusteraktivitten im Jahr 1998konnten etwa 100 Firmengrndun-gen verzeichnet werden, darunterauch die Gewinner von bundeswei-ten Grnder- und Businessplan-Wettbewerben (z.B. WaveLight,HumanOptics). Bei zahlreichen die-ser Firmengrndungen konnte dasInnovationszentrum Medizintechnikund Pharma (IZMP) eines dererfolgreichsten GrnderzentrenDeutschlands seinen Beitrag imMedical Valley EMN leisten. Ins-gesamt umfassen die Aktivitten derunternehmerischen Leistungserbrin-ger im Cluster alle relevanten Stufender medizinischen Versorgung Prvention, Diagnostik, Therapieund Rehabilitation.Darber hinaus finden sich im MedicalValley EMN ber 50 Forschungsin-stitute (z.B. das Fraunhofer Institutfr Integrierte Schaltungen (IIS) alsgrsstes Fraunhofer InstitutDeutschlands oder das Max-Planck-Institut fr die Physik des Lichts),Anwenderzentren und hnliche Ein-richtungen, die sich branchen-spezifisch bzw. interdisziplinr ver-netzt medizintechnischen Fragestel-

SpitzenclusterMedical Valley EMN

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Sp

itze

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EM

N

Medical Value by Medical Valley

und Dienstleistungen ermglichen,die die Gesundheitsversorgungdeutlich verbessern werden. Leit-themen der Forschung und Ent-wicklung sind dabei BildgebendeDiagnostik, Intelligente Sensorik,Therapiesysteme und Augenheil-kunde sowie das Querschnittsthe-ma Horizontale Innovationen zurProdukt- und Prozessoptimierung.Angestrebter Meilenstein des Medi-cal Valley EMN ist mittelfristig dieEntwicklung zum Exzellenzzen-trum fr Medizintechnik. Damitzusammenhngend wird die Siche-rung und Schaffung neuer Arbeits-pltze sowie die Frderung derRegion hinsichtlich Umsatzzahlenund Wettbewerbsvorteilen ange-strebt. Langfristig will das MedicalValley EMN zudem Konzepte frstrukturelle Vernderungen im Ge-sundheitswesen entwickeln und um-setzen und sich so zu einer Modell-region fr eine optimale Ge-sundheitsversorgung entwickeln.

lungen widmen. Mit dem KlinikumNrnberg befindet sich eines dergrten kommunalen KrankenhuserEuropas im Medical Valley EMN,ebenso wie das hoch entwickelte undforschungsintensive Universittsklini-kum Erlangen sowie rund 40 weitereKrankenhuser aller Versorgungsstu-fen in privater und institutionellerTrgerschaft. Die Diakonie Neuen-dettelsau, welche sich ebenfalls imMedical Valley EMN befindet, istzudem europaweit der grte An-bieter von Dienstleistungen im So-zial- und Gesundheitsbereich. Ins-gesamt werden jhrlich mehr als500.000 Patienten stationr in derMetropolregion Nrnberg behandelt.Das zentrale Alleinstellungsmerkmaldes Spitzenclusters Medical ValleyEMN ist jedoch die gemeinsameZielsetzung, die sich die Akteure ausWirtschaft, Wissenschaft, Gesund-heitsversorgung, aus dem Finanz-wesen und der Politik gegebenhaben: Nur solche Produkte,Dienstleistungen und Lsungen sol-len entwickelt werden, die nach-weisbar einen Beitrag zur Effekti-vitt und Effizienz der Gesundheits-versorgung leisten. Die Basis freine Entwicklung zum Exzellenz-zentrum fr Medizintechnik.Bei der Erreichung dieser Zielset-zung werden alle Akteure derMetropolregion durch den VereinMedical Valley EMN e.V.

Spitzencluster Medical Valley EMN

(www.medical-valley-emn.de) unter-sttzt. Der 2007 gegrndete Vereinintegriert alle Clusterpartner in eingemeinsames, interaktives Netz-werk, um so regionale Potenzialestrategisch zu bndeln und optimalnutzen zu knnen. Schon heutenehmen einzelne Akteure im Clus-ter weltweite Spitzenstellungen invielen medizintechnischen Produkt-kategorien und Forschungsberei-chen ein. Diese Spitzenposition solldurch die Arbeit des Medical ValleyEMN e.V. weiter ausgebaut und dieRegion als Marke Medical ValleyEMN international bekannt ge-macht werden. Ein wichtiger Erfolgdes Vereins: Der Gewinn des Spit-zenclusterwettbewerbes.Mit der Auslobung des Medical ValleyEMN als Spitzencluster durch dasBMBF ist eine staatliche Frderungin Hhe von 40 Millionen Euro proCluster verbunden, welche fr einenZeitraum von fnf Jahren zur Verf-gung gestellt wird. Dabei sieht dieUmsetzung eine mindestens ebensohohe Beteiligung der Wirtschaftund privater Investoren vor. Insge-samt werden nun somit rund 80 Mil-lionen Euro in der EuropischenMetropolregion Nrnberg aktiviert,welche gezielt fr 43 Projekte vonIndustrieunternehmen und derenForschungspartner eingesetzt wer-den. Diese sollen die Entwicklunginnovativer Technologien, Produkte

Kontakt:

Medical Valley EMN e.V.Henkestrae 9191052 ErlangenTel: 09131 / 5302863Fax: 09131 / 9704921E-Mail:anja.forster@medical-valley-emn.dewww.medical-valley-emn.de

Dr. Anja ForsterAutorin:

Hohe Kompetenzdichte im Spitzencluster Medical Valley EMN

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Der Freistaat Bayern ist mit ber70.000 km2 das grte, mit 12,4Mio. Einwohnern nach Nord-rhein-Westfalen das zweitgrteBundesland in Deutschland.Neben den unstrittigen Vorteilenals Lebens- und Freizeitstandortgeniet Bayern vor allem alsHigh-Tech- und Dienstleistungs-standort weltweit einen ausge-zeichneten Ruf. Im europischenVergleich werden bei nahezu allengesamtwirtschaftlichen Daten Spit-zenwerte erzielt.

In einer beispiellosen Aufholjagdhat sich Bayern seit dem Ende desZweiten Weltkriegs vom Agrar-staat mit berdurchschnittlichhoher Arbeitslosigkeit und unter-durchschnittlicher Wertschpfungzu einem wirtschaftlichen Kraft-zentrum ersten Ranges ent-wickelt. Eine im bundesdeutschenVergleich niedrige Arbeitslosen-quote, ein deutlich hherer Anteilan Selbststndigen und eine starkeZuwanderung vor allem in denletzten zehn Jahren belegen dieseAussage. Mit dem rasanten Auf-schwung Bayerns ging eine ber-durchschnittliche Beschftigungs-

dynamik einher. So wuchs dieZahl der sozialversicherungs-pflichtig Beschftigten um knappein Viertel und damit wesentlichstrker als in allen anderen Bun-deslndern.

Im Rahmen einer offensiv ge-prgten Wirtschaftspolitik ver-folgt die bayerische Staatsregie-rung vier strategische Hauptziele:

Kostenentlastung der Wirtschaftim globalen Wettbewerb

Freisetzung marktwirtschaftlicherDynamik zugunsten von mehrWachstum und BeschftigungUntersttzung der Wirtschaft imStrukturwandel auf der Linieneue Produkte, neue Betriebe,neue MrkteWeiterer Auf- und Ausbauder Infrastruktur

Unter dem Motto Sparen Re-formieren Investieren werdenStaat und Verwaltung in Bayernfit fr die Zukunft gemacht.

Hierbei handelt es sich um dienchste, konsequent auf die High-Tech-Offensive und die OffensiveZukunft Bayern folgende Stufeoffensiver bayerischer Innovations-politik. Durch die Clusterpolitikwird das bestehende Angebot anstaatlichen Manahmen zur Inno-vationsfrderung durch die Organi-sation der Netzwerkbildung vonWirtschaft und Wissenschaftergnzt. Grundstzlich lassen sichdie Cluster unterteilen in

High-Tech-Clusterz. B. Biotechnologie, Luft-und Raumfahrt, Medizintechnik,Umwelttechnologie

Bayern Partner der Welt undWirtschaftsstandort

mit Zukunft

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WirtschaftsstandortBayern

Bewhrtes ElementClusterpolitik

Offensive Wirtschaftspolitik

Erfolgreiche Aufholjagd

Der Freistaat Bayern zhlt heute zu den wirtschaftsstrksten Regionen in Europa.Dank einer offensiven Wirtschaftspolitik und einer erstklassiken Infrastruktur ist undbleibt Bayern ein Standort mit Zukunft. Fr nahezu alle Branchen existiert ein pro-duktives Netz aus Global Playern und eine breite Schicht leistungsfhiger kleinerund mittlerer Unternehmen zur Sicherung von Wachstum und Beschftigung.

Deutschland und Bayern

Der Freistaat Bayern istflchenmig das grte,gemessen an den Einwohnernnach Nordrhein-Westfalendas zweitgrte Bundeslandin Deutschland

Produktionsorientierte Clusterz. B. Automotive, Energie-technik, Logistik, Sensorik

Querschnittstechnologienz. B. Nanotechnologie,Neue Werkstoffe, MechatronikMit der Clusterpolitik sollen Im-pulse gesetzt werden, um dieDynamik zwischen Unternehmenund Forschungseinrichtungen zuintensivieren und Kooperations-mglichkeiten zu optimieren.

Die Struktur der bayerischen Wirt-schaft ist robust und zukunftsorien-tiert. Ein produktives Netz ausGlobal Playern und eine breiteSchicht leistungsfhiger kleiner undmittlerer Unternehmen in Industrie,Handwerk und Dienstleistungsge-werbe sichert wirtschaftliche Strke.Im Industriebereich dominieren

Branchen wie Automotive undMaschinenbau, Bio- und Medizin-technik sowie Energie- und Ver-kehrstechnik. Im Dienstleistungs-sektor nimmt Bayern als Versiche-rungs-, Banken- und Brsenplatzin Deutschland Spitzenpltze ein.Die Infrastruktur ist in denSchlsselbereichen Verkehr, Energieund Telekommunikation erstklassik.Die groe Zahl auslndischer

Unternehmen, die sich in denletzten Jahren und Jahrzehntenim Sden Deutschlands niederge-lassen haben, beweist die hoheAttraktivitt Bayerns als interna-tionaler Innovationsstandort frhochwertige Forschungs- undEntwicklungsaktivitten und Pro-duktionen.Last but not least verfgt Bayernber eine Vielzahl attraktiver wei-cher Standortfaktoren: ein Kul-turangebot von Weltrang, intakteUmweltbedingungen, einen hohenFreizeitwert, Weltoffenheit, innereSicherheit sowie soziale und politi-sche Stabilitt.

Quelle:Bayerisches Staatsministeriumfr Wirtschaft, Infrastruktur,Verkehr und Technologie

Fr die Zukunft gerstet

13Wirtschaftsstandort Bayern

Wieskirche Nrnberg

Europisches Patentamt

Flughafen Mnchen

Messe Mnchen

Gesundheit und Bio-Medizinsind hochpotente Wachstums-mrkte, die unsere Zukunft ent-scheidend mitprgen werden.Eine ganze Palette unterschied-licher Teilbereiche bildet die Basisfr erfolgreiche Innovationen ausMainfranken.In den SchlsseltechnologienBio- und Medizintechnik hat sichMainfranken in den vergangenenJahren besonders dynamisch ent-wickelt. Das hervorragende wis-senschaftliche Umfeld, die Nhezu Universitt, Fachhochschule

und Uni-Kliniken, erfolgreicheTraditionsunternehmen und inno-vative junge Unternehmen sinddabei die Basisfaktoren desErfolgs. Im Zukunftsmarkt Gesundheit hatsich Mainfranken in den vergange-nen Jahren besonders dynamischentwickelt.Im Bderland Bayerische Rhn dahinter stehen neben Deutsch-lands bekanntestem Kurort BadKissingen vier weitere Traditions-bder werden neueste Heil-,Kur- und Reha-Verfahren reali-siert.

Den Mittelpunkt der universitrenForschung bilden die Fakultten frMedizin, Biologie, Physik sowieChemie und Pharmazie der interna-tional renommierten UniversittWrzburg. Geforscht wird an 25Instituten und Forschungszentrenim medizinischen und humanbiolo-gischen Bereich sowie in acht Son-derforschungsbereichen, etwa imBiozentrum, einem interdisziplinrenZentrum aus 14 Lehrsthlen. Das Rudolf-Virchow-Zentrum frexperimentelle Biomedizin, DFG-

Gesundheit.Bio-Medizin

Mainfranken

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Medizinische Forschung und Entwicklungmit Tradition - erstes ffentliches Rnt-genbild, erstellt von W.C. Rntgen, 1895an der Universitt Wrzburg

Fhrende Innovationen und Know-how - Magnetresonanz-Technik aus Mainfranken(Bild: Rapid Biomedical, Rimpar)

Spitzenforschungin der Biomedizin

BioMed/ZmK in Wrzburg

(Science-Park):

Das Innovations- und Grnderzent-rum fr Biotechnologie und -medi-zin bietet voll ausgestattete Labors,technische Einrichtungen und dieNhe zur Universitt Wrzburg.

RSG in Bad Kissingen:

Das Rhn-Saale Grnderzentrumbietet neben idealen Bro- undLaborflchen ein vielfltiges Wei-terbildungsprogramm im BereichGesundheitswirtschaft.

Weitere Ansiedlungsmglichkeitenbieten qualitativ hochwertige Gewerbe-gebiete und Industrieparks in besterLage, mit optimalem Preis-Leis-tungs-Verhltnis.

Forschungszentrum, leistet Spit-zenforschung auf dem Gebiet derSchlsselproteine. Das Fraunhofer ISC, GeschftsfeldLife Science, forscht und entwickeltinsbesondere auf den GebietenBiohybride Werkstoffe sowie In-dividualisierte Diagnostik und be-sitzt im Bereich der zahnheilkund-lichen Werkstoffe langjhrige ex-cellente Erfahrungen.Die Hochschule Wrzburg-Schweinfurt ergnzt mit anwen-dungsnahen Studiengngen undForschungsprojekten in der Me-dizintechnik die regionale Kom-petenz.

Mainfranken ist die Heimat zahl-reicher innovativer Unternehmenmit weltweit fhrender Medizin-technologie. Regionale Schwer-punkte liegen dabei in den Berei-chen Dialysetechnik, Lungenfunk-tionsdiagnostik und Magnetreso-nanztechnologie:Fresenius Medical Care, Schwein-furt: Zentraler Produktionsstand-ort fr Dialysegerte; CareFusion,Hchberg; Ganshorn Medizin Elec-tronic, Niederlauer und ZAN

Messgerte, Oberthulba: Lungen-funktions-/KardiorespiratorischeDiagnostik; SKF Linearsysteme,Schweinfurt: Wlzlager, Kompo-nenten und Systeme fr dieMedizintechnik; Rapid Biomedical,Rimpar: Hochfrequenzspulen frdie MR-Bildgebung.

Mit diesen Kompetenzen konntesich die Bewerbung aus Mainfran-ken im Rahmen des vom Bundes-forschungsministeriums ausgeru-fenen Wettbewerbs Gesund-heitsregionen der Zukunft gegeneine starke Konkurrenz durchset-zen: Es gelang der Region, unterdie 20 Gewinner zu kommen alseines von nur zwei Projekten ausBayern. Mainfranken bietet ein vielfltigesund attraktives Angebot an Ansied-lungsmglichkeiten je nach Gre,Zielsetzung und medizinischemSchwerpunkt. Speziell fr dieBedrfnisse von medizin- und bio-technischen Existenzgrndern undKMUs konzipierte Grnder- undInnovationszentren auf dem neues-ten Stand der Technik stehen vorOrt bereit:

15Mainfranken

Weltweit fhrendeMedizintechnik

TOP 20 der Gesundheits-regionen Deutschlands

Weltweit fhrende Medizintechnik - Dialysegerte von Fresenius Medical Care

Bderland Bayerische Rhn Medizini-sche Versorgung und ganzheitlichePrventionsangebote in fnf Traditions-bdern

Kontakt:

Region Mainfranken GmbH

Ludwigstrae 10 1/2 , 97070 WrzburgTel.: 0931-452652-12Fax: 0931-452652-20info@mainfranken.orgwww.mainfranken.org

TheresiaOettle-Schnell

Projektleiterin

Medizintechnische Innovationentragen nicht nur dazu bei, dieQualitt der medizinischen Ver-sorgung zu verbessern, sondernleisten auch einen wichtigen Bei-trag zum Exporterfolg der deut-schen Industrie. Die in Fachkrei-sen viel diskutierte Studie Iden-tifizierung von Innovationshrdenin der Medizintechnik derVDI/VDE Innovation und Tech-nik GmbH zeigt zwei Phasen auf,die sich als notorische Engps-se im medizintechnischen Inno-vationsprozess erweisen: Zumeinen ist es sehr schwierig, fr dieentscheidende Phase der klini-schen Forschung und Validierunginnovativer Medizintechnologieeinen geeigneten klinischen Part-ner mit dem jeweils gefordertenspezifischen Kompetenzprofil zufinden, zum anderen ist der Pro-

zess der berfhrung innovativerTechnologie in den Erstattungs-katalog der gesetzlichen Kranken-versicherung sehr komplex undlangwierig, mit hohem Aufwandverbunden und nicht ausreichendtransparent. Als weitere Schwach-punkte wurden fehlendes inter-disziplinr qualifiziertes Personalund mangelnder Wissenstransfer

zwischen den an der Wertschp-fungskette beteiligten Akteurenidentifiziert.Um die oben genannten Innovati-onshrden abzubauen und auchkleineren, innovativen Unterneh-men die zeitnahe berfhrungvon Forschungsideen in Produkt-lsungen zu ermglichen, wurdeim Rahmen des Fraunhofer Inno-vationsclusters Personal Healthdas Medizintechnische Test- undAnwendungszentrum METEANins Leben gerufen. Das Medizintechnische Test- undAnwendungszentrum METEANwird vom Fraunhofer IIS in engerKooperation mit der Friedrich-Alexander-Universitt Erlangen-Nrnberg und dem Universitts-klinikum Erlangen seit 2008 inden Rumen der Universitts-klinik betrieben. Dort werden

METEAN - das MedizintechnischeTest- und

Anwendungszentrum

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TE

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Portfoliokonzept des Medizintechnischen Test- und Anwendungszentrums METEAN

Partner fr innovative Unternehmen

Datenauswertung und Algorithmen-

entwicklung

eines zugelassenen Medizinpro-dukts. Das METEAN-Dienstleis-tungsportfolio wird durch ein

interdisziplinres Team aus unter-schiedlichsten Bereichen - insbe-sondere Medizin, Technik und

Betriebswirtschaft - erbracht undermglicht damit optimale Lsun-gen fr alle Aspekte des Transfersvon Innovationen in die medizini-sche Anwendung. Im Mittelpunktder aktuellen Ttigkeiten stehenForschungs- und Entwicklungs-ttigkeiten, Messdatenerhebungenund Anwendungsbeobachtungensowie die Vorbereitung undDurchfhrung von Validierungenund klinischen Studien. Als Ein-richtung des Fraunhofer IIS kanndas METEAN darber hinaus aufdie gesamte Kompetenz des Insti-tuts und der Fraunhofer-Gesell-schaft zurckgreifen.Eine Kooperation mit demMETEAN ermglicht es somitgerade kleineren und mittlerenUnternehmen Innovationshrdenzu nehmen, und einen Weg durchden Dschungel der gesetzlichen,regulatorischen, konomischenund technischen Vorschriften undRandbedingungen zu finden.

neue Medizintechnik-Lsungenund -Gerte unter den Anforde-rungen des tglichen Bedarfs imKlinikum auf ihre Sicherheit,Gebrauchstauglichkeit und Inter-operabilitt nach anerkanntenStandards getestet. Als Partner imSpitzencluster Medical Valleynimmt das METEAN eineSchlsselrolle in verschiedenenProjekten des Clusters bei derAusarbeitung von Anwendungs-beobachtungen und Probanden-befragungen ein.Das METEAN bietet unterstt-zende Dienstleistungen entlangdes gesamten Innovationsprozes-ses, d.h. von der Konkretisierungeiner Idee bis zur Vermarktung

17METEAN

Interdisziplinre Beratung zur Erarbeitung von individuellen Lsungskonzepten

Entwicklung und Test von Medizinprodukten

Erhebung von Messdaten und Durch-

fhrung klinischer Studien

Entwicklung von bildgebenden Verfahren

in der Medizintechnik

Kontakt:

Fraunhofer-Institut fr IntegrierteSchaltungen IISAbteilung Bildverarbeitung undMedizintechnik

Am Wolfsmantel 3391058 ErlangenTelefon +49 9131 776-7421E-mail nadine.pensky@iis.fraunhofer.dewww.iis.fraunhofer.de/medwww.metean.de

Dipl. Betriebswirtin Nadine Pensky

In den letzten fnfzig Jahren habenElektronik und Mikroelektronik inweit grerem Umfang politische,wirtschaftliche und soziale Vern-derungen bewirkt als jemals eineTechnologie zuvor. Elektronik hateinen Beitrag zur Emanzipationbreiter Bevlkerungsschichten ge-leistet, technische Prozesse effizi-enter gestaltet und unser Alltagsle-ben durchaus bequemer gemacht.Smartphones zum Beispiel sindzum alltglichen Gebrauchsgegen-stand geworden, und haben sichdank zunehmend intuitiver Be-dientechnik ber alle Bevlke-rungsschichten verbreitet. Natrlich hat die schne neue digi-tale Welt auch Haken und sen.Die Themen Datenschutz, Be-triebssicherheit und Zuverlssigkeitharren immer noch verbindlicherStandards und einer durchsetzbarenlegalen Regulation. Doch sind dieMglichkeiten der Elektronik imGesundheitswesen nicht zu berse-hen. Beispielsweise knnen senso-risch ertchtigte Smartphones medi-zinische Daten am Patienten direkterfassen, ber das Internet einer evi-denzbasierten Datenbank zufhrenund dort Informationen und Hand-lungen generieren, die unmittelbarin die Behandlung des Patienteneinflieen knnen. Die AmericanHeart Association hat gezeigt, dasseine solche Vorgehensweise fr dieIndikationen Herzinsuffizienz, Adi-positas und Hypertonie ein 40%-iges Einsparpotenzial generierenkann [1]. Weitere Untersuchungenhaben gezeigt, dass elektronisch ge-sttzte Applikationstechniken fr

Arzneimittel (Inhalatoren, aerosol-getragene Applikationssysteme, in-telligente Pillenschachteln, etc.)ein bedeutendes Einsparpotenzial inden jeweiligen Krankheitsgebietengenerieren knnen [1].Schon diese wenigen Beispiele zei-gen, dass es durchaus sinnvoll ist,elektronische Endgerte aus derKommunikationstechnik in Pr-ventionsstrategien oder in die Be-handlung von Krankheiten einzu-binden, um effizientere medizini-sche Strategien zu entwickeln. In der technischen Welt haben Elek-tronik und Mikroelektronik in denvergangenen Jahren eine gigantischeEffizienz-Evolution ausgelst: Diesehat einerseits zu einer drastischenVerbilligung von Fertigungsprozes-sen und auch geringerem Material-einsatz gefhrt, andererseits nur zugeringfgigen Beschftigungsverlus-ten. Die Kosten im medizinischenBereich sind dagegen stark angestiegen(berversorgung, Mehrfachuntersu-chungen, etc.) und zeigen immernoch eine steigende Tendenz. DieEffizienzvorteile knnen bei ver-nnftigem Einsatz von elektroni-schen Systemen auch in die medizi-nische Welt bertragen werden.Interessant ist auch, dass die Gesell-schaft Technik in diesem Bereichnicht ablehnt. So hat die VDE-Ana-lyse Trends in der Medizintechnikergeben, dass immerhin 69 % derbefragten Bundesbrger in einerreprsentativen Umfrage die Fest-stellung trafen: Das Gesundheits-system nutzt den technischen Fort-schritt zu wenig [2]. Die durchge-hend praktische Erfahrung von Pati-

enten im Klinikalltag oder auch beider Behandlung durch rzte zeigt,dass die Behandlungsstrategien inder Regel prozesstechnisch verbes-sert werden knnen, und dass dasThema Mehrfachuntersuchungen bisheute keineswegs gelst ist. InZukunft wird es notwendig sein, dieSchnittstelle Arzt-Patient mit intelli-genten elektronischen Systemen zuoptimieren, um die Entwicklungbezglich der Gesundheitskostenendlich in den Griff zu bekommen.Dies wird es den zunehmend ber-lasteten rzten ermglichen, sichfr die wirklich kritischen Flle mehrZeit zu nehmen.Im Folgenden werden einige wichti-ge Forschungsbereiche und -ergeb-nisse des Heinz Nixdorf-Lehrstuhlsfr Medizinische Elektronik der TUMnchen aufgezeigt, welche Mikro-elektronik mit Medizin verbinden,um daraus einen Nutzen fr dieGesundheit zu ziehen.

Zellen integrieren stndig verschie-dene Signale physikalischer undchemischer Natur aus ihrer Umwelt,um daraus ein angemessenes Verhal-ten zu berechnen. Die Frage nachder Art und Weise dieser Berech-nung fhrt zu einem hochkomple-xen und parallel arbeitenden Netz-werk der intrazellulren Kommuni-kation, das sich bis heute einer voll-stndigen Modellierbarkeit entzieht.So manifestiert sich dieses Verhaltenbeispielsweise als Entscheidung berZellteilung oder Zelltod, als Aktivie-

Elektronikfr eingesundes Leben

18

Elektronik

Automatisierte Wirkstoff-suche an Zellen fr

die personalisierte Medizin

ten Multiwellplatte (Abb. 3) kulti-viert. Jede Kammer (well) indieser Platte besteht aus jeweilsdrei miteinander verbundenenKompartimenten: Die Zell- oder

Gewebekultur wird im mittlerenKompartiment angelegt, whrendder Pipettierroboter Zugang zuden seitlichen Gefen hat. DasVolumen des mittleren Komparti-ments wird durch einen speziellenDeckel der Platte auf etwa 20 lbegrenzt, eine wichtige Voraus-setzung fr empfindliche Messun-gen zellulrer Stoffwechselak-tivitten. Durch hydrostatischenDruckausgleich findet ein Aus-tausch der Flssigkeiten zwischenden Kompartimenten statt, sobaldder Pipettierroboter aktiv wird(siehe Abb. 3). Auf dem Glas-Boden der Testplatte befindetsich pro well je eine interdigita-le Elektrodenstruktur zur Mes-sung der von der Zellzahl undZellmorphologie abhngigen elek-trischen Impedanz, sowie je einoptochemischer Sensor fr den

regelmiger Austausch von Nhr-medien und Wirkstofflsungen)sowie der besonderen Bedingungenvon mikroskalierten Zell- undGewebekulturen. Auf Grundlagedieser berlegungen und Metho-den wurde unter anderem der so-genannte Intelligent MicroplateReader konstruiert, der im Folgen-den nher beschrieben wird.

Neben den oben angefhrtenBeweggrnden bestimmte die For-derung aus der Praxis nach einemgesteigerten Messdurchsatz diePlanung der IMR Plattform. Durchden Einsatz planarer elektrochemi-scher und optochemischer Mikro-sensoren werden mehrere Funkti-onsparameter der Zellphysiologiegleichzeitig untersucht. Die Zell-und Gewebekulturen werden inspeziellen Sensor-Testplatten (der-zeit 24 Kammern, eine Platte im96-er Format ist in Vorbereitung)kultiviert und in Echtzeit analysiert,so dass die Messdaten auch mit sta-tistischen Methoden auswertbarsind. Die Hardware der IMR-Plattform(Abb. 2) besteht aus einem Pipet-tierroboter, einem Klimatisie-rungssystem, wahlweise einerAusleseeinheit fr optochemischeSensoren oder einem vollautoma-tisierten Prozessmikroskop sowieeiner elektronischen Einheit zumAuslesen elektrischer Impedanz-sensoren.Die Zellen bzw. Gewebeprobenwerden auf einer sensorbestck-

19Elektronik

rung bestimmter Stoffwechselwegeoder als Produktion und Freisetzungvon Proteinen. Die Beobachtung solcher zellulrerSignalverarbeitungsprozesse in ei-nem Schema von Input-OutputBeziehungen ist im Wesentlichender Inhalt funktionaler zellulrerAssays, wie sie etwa bei pharmako-logischen Wirkstofftests in groemUmfang durchgefhrt werden. blicherweise werden fr solcheAssays Methoden verwendet, dieauf einer Frbung oder Markierungvon Zellen beruhen und sich relativleicht automatisieren lassen. Aller-dings ist dieses Verfahren oftumstndlich und die Markierungimpliziert bereits eine Manipulationder Zellen. So wurden in jngererZeit sogenannte label-free cell-assays entwickelt. Bei diesenAssays, sehr hufig in einem res-sourcensparenden cell-on-a-chipFormat realisiert, werden Zell- oderGewebekulturen durch Mikrosen-soren in Realzeit analysiert. Im Ge-gensatz zu vielen Assays, bei denenAktivitten einzelner Signalwegebeobachtet werden, steht hier eherdas integrale Reaktionsverhalten derZelle als Output im Mittelpunkt. Typische Messparameter sind Fakto-ren wie der zellulre Sauerstoffver-brauch, die Rate der zellulren Su-reproduktion, elektrische Aktivittoder die passive elektrische Impe-danz als Signalgre fr morpholo-gische nderungen. Attraktiv andieser Vorgehensweise ist u.a., dassdie Zell- und Gewebekulturendirekt auf der Oberflche von plana-ren Sensorchips kultiviert werdenknnen (Abb.1).Dank der Nicht-Invasivitt diesesMessvorganges sind auch kontinu-ierliche Analysen ber Tage,Wochen oder sogar Monate hinwegmglich, um beispielsweise das Ent-stehen von Therapieresistenzen zubeobachten.Mitentscheidend fr den Erfolg sol-cher Messungen ist allerdings einegute Beherrschung der notwendi-gen Lebenserhaltungssysteme (Kli-matisierung, Begasung, Sterilitt,

Abb. 1: Auflicht-Aufnahme von einer Zell-kultur (LS 174 T Zellen, humanes Kolon-Karzinom) auf einem Silizium-Sensorchipmit Elektrodenstrukturen

Abb. 2: Intelligent Microplate Reader imgeffneten Zustand. Im Brutschrank (A)befinden sich der Pipettierroboter (B), dieSensorplatte und die Impedanzelektronik(C) sowie die Einschubkammer mit demProzessmikroskop (D). An der Decke desklimatisierten Bereichs sind eine Arbeits-beleuchtung sowie eine Durchlichteinheitfr die Mikroskopie angeordnet (E). DieEinschub-Arbeitsflche mit Notebook (F),auf dem die Betriebssoftware luft, lsstsich aus dem Unterbau (G) ausziehen

Intelligent MicroplateReader (IMR)

pH-Wert und die Gelstsauer-stoff-Sttigung. Der Rahmen derMikrotiterplatte sowie die Fluidi-keinstze werden in Spritzguss-technik hergestellt.Die Anwendungsgebiete dieserSysteme reichen von der zellbiologi-schen und pharmakologischen For-schung ber klinisch-diagnostischeTests bis hin zur Umweltanalytik. Inlaufenden Versuchen wird derzeitinsbesondere der Einfluss verschie-dener Chemotherapeutika auf huma-ne Tumorproben erforscht, sowieeine klinische Studie dazu vorbereitet.Der Intelligent Microplate Readerkann optional mit einem vollautoma-tisierten Prozessmikroskop unter-halb der Probe ausgestattet werden.Dieses ist auf einen xy-Verfahrtischmit einer Auflsung von 1m gela-gert. Die Bilddaten werden wahl-weise im Fluoreszenz- oder Durch-lichtverfahren aufgenommen. DieBelichtung erfolgt bei Fluoreszenz-

aufnahmen mit Hilfe einer Wei-lichtstrahlungsquelle und einesMonochromators im Durchlicht-verfahren wird ein diffuser RGB-Flchenstrahler aus LEDs einge-setzt. Das Mikroskop bietet dieMglichkeit zur automatisierten Aus-wahl von bis zu vier Objektiven unddrei Filterblcken. Die Bilder wer-den mit Hilfe einer CCD-Kameraaufgezeichnet und in Echtzeit opti-miert. Ein integrierter Autofokussorgt fr eine gleichbleibendeSchrfe der Aufnahmen.Die Methode der bereits beschrie-benen label-free cell-assays wirdseit einigen Jahren erfolgreichdurch das am Lehrstuhl entwickelteIMOLA-IVD (Abb. 4) Messsystemzusammen mit der cellasys GmbH,umgesetzt. Neuerdings kann daszellbasierte Messsystem auch durchdie Kombination mit dreidimensio-nalen Gewebeschnitten fr Toxi-zittsanalysen eingesetzt werden.

So wurde krzlich - unter Einsatzelektrochemischer Sensoren - mitHilfe des IMOLA-IVD Messsys-tems und dreidimensionalen Mikro-geweben (InSphero AG) gezeigt,dass sich die neue Methodik derDurchfhrung von Toxizittstests anZellkulturen auch fr die Analysedreidimensionaler Gewebeprobeneignet. Erstmals wurden dreidimen-sionale Leber-Zellen-Konstrukte aufBioChips immobilisiert und derenReaktion auf toxische Substanzenuntersucht. In bisherigen Tests wur-den meist zweidimensionale Zell-verbnde immobilisiert. Dabei be-halten die Zellkulturen jedoch nichtall ihre Eigenschaften bei, wodurchdiese Versuche weniger aussagekrf-tig fr bestimmte toxikologischeEffekte am Menschen sind. Abb. 5zeigt einen histologischen Schnittdurch eine Gewebeprobe: Die Mor-phologie unterscheidet sich deutlichvon der zweidimensionalen Zell-kultur.

In aktuellen Versuchen zur Quanti-fizierung der Toxizitt wurde dasMikrogewebe in Echtzeit auftoxikologische Reaktionen hinuntersucht. Im Versuch wurde derZellkultur SDS (Sodium DodecylSulfat) zugegeben und wieder aus-gesplt. Eine solche kurzzeitigeGabe von Toxinen ermglicht auchdie Untersuchung darber, wie sichlebende Zellen nach einer zeitlichbegrenzten Exposition eines Toxinswieder erholen. Die Abb. 6 zeigt

20 Elektronik

Toxizittsanalysen von3D Gewebe mit

label-free cell-assays

Abb. 3: Sensorbestckte Mikrotiterplatte, mit 24 unabhngigen Testkammern fr Zell-undGewebekulturen, bestehend aus einer Grundplatte und einem speziellen Fluidikeinsatz(a). Nach der Kultivierung der Probe direkt ber den Sensoren wird das Volumen zurErhhung der Mess-Sensitivitt durch den Fluidikeinsatz reduziert (b). Der zyklischeMedienwechsel sowie die Zugabe von Wirkstoffen erfolgt vollautomatisiert durch dieRobotik (c)

Abb. 4: IMOLA-IVD zur Durchfhrung der labe free cell-assays und ein verkapselterKeramikchip

Abb. 5: Die PAS-Frbung eines Schnittesdurch das Mikrogewebe (Durchmesserca. 250 m) zeigt die bindegewebsartigeStruktur [3]

den Vitalittsverlauf beispielhaft ander extrazellulren Ansuerungs-rate des Mikrogewebes.Diese Art von Langzeitmessungermglicht eine sehr przise Mes-sung der Vitalitt von Zellen undsomit der Toxizitt von entspre-chend verabreichten Chemikalien.Die verbesserte Vorhersagekraft frden Menschen ist wiederum durchdie realittsnahe Struktur des Mikro-gewebes gegeben. Leberzellen sindin diesem Zusammenhang beson-ders aufschlussreich, da die Leberdas zentrale Organ fr den Abbauvon toxischen Substanzen immenschlichen Krper ist.Durch die 2007 in Kraft getreteneREACH-Verordnung der Europi-schen Union zur Registrierung,Bewertung, Zulassung und Be-schrnkung von chemischen Sub-stanzen wird die europische Indust-rie dazu verpflichtet, chemischeStoffe strenger auf Risiken frMensch und Umwelt zu untersu-chen. Damit sind umfangreiche toxi-kologische Tests notwendig, dienach aktuellem Stand der Technikberwiegend durch Tierversucheerfolgen. Die hier gezeigten Ergeb-nisse zur Durchfhrung von Toxi-zittstests an Zellkulturen stelleneinen wichtigen Schritt weg vondiesen umstrittenen Versuchen dar.Die dreidimensionalen Zellkulturen

sind also zur Prfung der frREACH-Untersuchungen ntigenGrundlagenforschung zur Toxizittbesonders geeignet. Anhand dieserUntersuchungsform knnten nungenauere Erkenntnisse ber dieToxizitt eines Stoffes ohne Tier-versuche nachgewiesen werden. Auch im Bereich der Lebens-mittelanalyse kann durch dieAnwendung speziell entwickelterbioelektronischer Mikrosensorendie Toxizitt von Stoffen, sowiederen Wirkung auf den Menschen,przise erfasst werden. Dies sollnun anhand des dafr entwickeltenHandheld Toxinsensors verdeut-licht werden.

In jngster Vergangenheit wurdenvermehrt minderwertige Lebens-mittel wie Gammelfleisch odergepanschter Wein in Umlaufgebracht, welche lediglich durchzeit- und kostenintensive Untersu-chungen in Speziallabors analysiertwerden konnten. Mit einem von unsentwickelten, miniaturisiertenHandheld Gert (Mikrola), kn-nen solche Analysen inzwischeneinfach und schnell vor Ort durch-gefhrt werden.Der Ansatz, die Wirkung vonLebensmitteln auf den menschli-chen Krper zu untersuchen, ent-stand analog zu Methoden, die inder prdikativen Tumorklassifikationverwendet werden: Lebende Zellenwerden hier als Signalwandlerbenutzt und ermglichen es, durchBeobachtung der Vernderungenihres Verhaltens, Aussagen zurToxizitt des zugegebenen Stoffeszu geben.In den durchgefhrten Versuchenkonnte der Einfluss von handelsbli-chen Obst-Spritzmitteln (Fungizi-de) auf die Vitalitt von Hefezellenuntersucht werden. Diese eignensich besonders gut, da sie in ihrerHandhabung (Probenvorbereitung,Inkubation) einfach sind und zudemdie metabolische Reaktion schon bei25 C einsetzt. Auch lassen sich ihre

21Elektronik

Mikroelektronik fr diebioelektronische Analytik

Ein Handheld Toxinsensor

Abb. 6: Ansuerungsaktivitt von 3D Mikrogewebe. Nach Zugabe von SDS (ca. 20 hbis 25 h) ist die Aktivitt des Gewebes deutlich reduziert. Wird das Toxin wiederweggenommen, erholen sich die Zellen vollstndig. Daraus lsst sich ableiten,dass keine bleibenden Schden durch das Toxin verursacht wurden

Abb. 7: Mobile Bioanalyseplattform zur Untersuchung von Toxinen

Genome in ihrer systemischenmetabolischen Wirkungskette mitdem menschlichen Stoffwechselvergleichen.Im Projekt entstand ein modular auf-gebauter Biosensor, der zur Vita-littsbestimmung der lebenden Hefe-zellen durch einen elektrochemi-schen Sensor funktioniert. Dort wer-den die Parameter pH und pO2,Temperatur und Impedanz kontinu-ierlich gemessen (siehe Abb.7). Diesegeben Aufschluss ber den Vitalzu-stand. Die entwickelte Einheit (cellri-stor1) misst die Vernderung dermetabolischen Aktivitt vor und nachZugabe der Testsubstanz, und leitetdie analog aufbereiteten, digital verar-beiteten Daten an eine Internet-datenbank weiter. Nach der Messda-tenanalyse erhlt der Nutzer direkteRckmeldung und entsprechendeErgebnisse aus der Bewertung vonSubstanzen.Es zeigte sich, dass selbst die nied-rigste vom Hersteller empfohleneKonzentration eines Pestizides nocheinen Einfluss auf die Vitalitt derZellen hat. Der dem Forschungsprojekt zu-grunde liegende Ansatz wurde so-mit besttigt: Es konnte erstmalsgezeigt werden, dass lebende Zel-len als Signalwandler fr Lebens-mitteltests einsetzbar sind. Dasentwickelte System eignet sich zurBereitstellung dieser Daten undermglicht einen einfachen undschnellen Test auf die Qualitt vonLebensmitteln.

Ein bedeutender Sensor zum Moni-toring lebender Zellen ist der pH-Sensor. Die metabolismusbedingteAnsuerung des Zellmikromilieusist ein Ma fr die Zellvitalitt.Wird in regelmigen Abstndendas Zellkulturmedium ausgewech-

selt, so lsst sich auf diese Weiseder Einfluss zugefhrter Wirk-stoffe auf die Ansuerungsrate derZellen bestimmen.Bisher werden auf den dafr ein-gesetzten Biosensor-Chips inte-grierte pH-Sensoren z.B. aufBasis ionensensitiver Feldeffekt-transistoren (ISFET) oder Metall-oxiden (Ruthenium- oder Iridium-oxid) eingesetzt. Sie werdenunter Verwendung halbleitertech-nologischer Verfahren hergestellt.In den letzten Jahren hat sich die

Technologie druckbarer elektroni-scher Bauelemente kontinuierlichweiterentwickelt, so dass jetzt auchdie Herstellung miniaturisierter ge-druckter Sensoren mglich wird.Sensoren und Sensorchips knnensomit ohne Masken kostengnstigerund flexibler entwickelt und produ-ziert werden.

Ausgangsmaterialien knnen hierhalbleitende Polymere oder Kohlen-stoff-Nanorhrchen (CNT) sein. Ineinem ersten Schritt wurde die pH-Empfindlichkeit von Poly3-hexyl-thiophen (P3HT) untersucht. P3HTist biokompatibel und wurde bereitserfolgreich fr Polymertransistoreneingesetzt [4]. Es lsst sich allerdingsnicht fotolithografisch strukturieren.Hier wurde das Material zunchstauf vorgefertigte Interdigital-Elek-trodenstrukturen (IDES, aus Platin)aufgetropft und getrocknet. Flssig-keiten mit unterschiedlichen pH-Werten wurden dann als Tropfenauf den mit Nadeln kontaktiertenSensorstrukturen aufgebracht (Abb. 9).Die normierten Impedanz Spektrenzeigen die pH-Empfindlichkeit desPolymers bei niedrigen Frequenzen.hnlich hergestellte Sensoren ausKohlenstoff-Nanorhrchen zeigenebenfalls eine ausgeprgte pH-Sen-sitivitt.Im nchsten Schritt werden diejetzt noch fotolithografisch struktu-rierten Platin-Elektroden durch ge-druckte Leiterbahnen ersetzt. Dazuwird ein spezieller InkJet-Drucker

22 Elektronik

Abb.8: Sauerstoffverbrauch von Hefezellen nach Zugabe eines Pestizids.Die Zellatmung brichtum mehr als die Hlfte ein. Normiert wurde auf den Zeitpunkt der Wirkstoffzugabe

Abb.9: Impedanz einer mit P3HT bedeckten IDES-Struktur bei unterschiedlichen pH-Wertender darber befindlichen Flssigkeit.Im kleinen Bild ist der Flssigkeitstropfen auf der IDES-Struktur gezeigt.Rechts ist eine, durch eine silberhaltige Tinte mittels InkJet-Druck erzeugte IDES-Struktur aufKunststoff-Folie zu sehen

Polymersensoren oder:Lab on Chip Systeme drucken

1) Cellistror ist ein eingetragenes Markenzeichen des Heinz Nixdorf-Lehrstuhls fr Medizinische Elektronik der TU Mnchen

eingesetzt, der aus einer Mikrokapil-lare mit Piezoansteuerung kleinsteTrpfchen leitfhiger Tinte aufgeeigneten Substratmaterialien er-zeugt. So knnen, wie in Abb. 9gezeigt, z.B. auf Glas, Keramik oderKunststoff-Folie leitende Struktu-ren hergestellt werden.

Der Heinz Nixdorf-Lehrstuhl frMedizinische Elektronik ent-wickelt und realisiert seit mehr alszehn Jahren innovative, elektroni-sche Konzepte, die eine mglichstselbstbestimmte Lebensfhrungund Erhaltung der Gesundheit injedem Alter erlauben [5, 6].Unter Einbeziehung sensor-gesttzter Telemedizingerte undmodernster IT-Technologie ent-stehen hier vielfltige Produkteund Lsungen. Mit Hilfe der ent-wickelten sensorgesttzten Syste-me knnen biomedizinische Da-ten via etablierter Messtechnikenund Kommunikationsstrukturengemessen, bertragen und verifi-ziert werden. Hierbei spielt das COMES3-System (COgnitive MEdizinische

Systeme) eine besonders wichtigeRolle.COMES ist eine mobile Diag-nose- und Therapieplattform. Sieermglicht die Verknpfung vonbiomedizinischen Sensoren frdie Erfassung von Blutdruck, Glu-kose, Aktivitt, Gewicht u.v.m.,mit elektronischen Medien undtelematisch orientierten Daten-banken (www.comes-care.net). Dieserffnet die Mglichkeit sowohl

einer individualisierten und perso-nalisierten Tele-Medizin, als aucheiner besseren Untersttzung derArzt-Patienten-Beziehung. hnlich wie im Umfeld andererExpertensysteme knnen dabei in-dividuelle medizinische Daten mitsolchen bergeordneter Datenban-ken zusammengefhrt werden undim Bedarfsfall personalisierte In-formationen zur Verfgung stellen.Die informationelle Selbstbestim-mung des Menschen, wie sie imbrigen Leben grtenteils reali-siert ist, wird dadurch auf denBereich der medizinischen Infor-mation ausgedehnt und ermglichtneben einer gesnderen Lebens-fhrung auch eine aktive Einbin-dung des Patienten in den Thera-pie- und Genesungsprozess [7].Regelmige Messungen physiolo-gischer Parameter geben dembehandelnden Arzt und dem Pati-enten einen berblick ber diegesundheitliche Entwicklung desjeweiligen Nutzers. Mit der spezi-ell entwickelten COMES Applika-tion fr ein Smartphone oder dieSet Top Box, werden die Wertevon drahtlos angebundenen Senso-ren einfach erfasst und an COMESCare sicher bertragen. Die Daten,Auswertungen und Rckmel-dungen knnen an den Endgerten

23Elektronik

Ambient Medicine2 telemedizinische Lsungen

fr Diagnostik und Therapie

Abb. 10:AmbientMedicine umfasst die Entwicklung neuer Sensortechnologien,denkonsequenten Einsatz moderner IT, die Nutzung vielfltiger, multimedialer Endgertesowie die Schaffung sensorgesttzter, telemedizinischer Assistenzsysteme

Abb. 11: Das COMES Gesamtkonzept: Cognitive Medizinische Systeme als intelligentestelemedizinisches Assistenzsystem begleiten den Nutzer in allen Lebenslagen und zujedem Ort

2) Ambient Medicine ist eingetragenes Warenzeichen des Heinz Nixdorf-Lehrstuhls fr Medizinische Elektronik der TU Mnchen3) COMES ist eine Entwicklung des Heinz Nixdorf-Lehrstuhls fr Medizinische Elektronik der Technischen Universitt Mnchenund seinen Partnern sowie eingetragenes Warenzeichen des Heinz Nixdorf-Lehrstuhls fr Medizinische Elektronik der TU Mnchen.

oder mittels Web Browser verfolgtwerden.Zentrales Element von COMES

ist die multimodale Sensorplattform,die eine Vielzahl physiologischerDaten wie Blutdruck, EKG, Gluco-se, Gewicht, Aktivitt erheben undbertragen kann, sowie ber mehre-re telematisch steuerbare biomedizi-nische Aktoren verfgt: Zusammenmit dem telemedizinischen Service-zentrum a3 (Auf Anruf Arzt) bie-tet es durch den direkten Kontaktmit rzten Untersttzung bei derpersonalisierten Diagnostik, Thera-pie und Assistenz, rund um allemedizinischen Fragen. Dabei kanndas gesamte medizinische Spektrumvon der Prvention und Rehabilita-tion bis hin zur Durchfhrunggezielter Disease Management-Pro-gramme abgedeckt werden. Die vom Patienten in authentischerUmgebung mit einem sensorge-sttzten, mobilen Messgert selbsterhobenen Daten werden per Blue-tooth automatisch zu einem mobilenEndgert und von dort direkt in dieCOMES Datenbank sicher ber-tragen. Anschlieend werden diehinterlegten Daten mit derCOMES Expertensoftware undeinem intelligenten Feedback- undInterventionsmanagement ver-knpft. Je nach Indikation knnennutzerspezifische Grenzwerte fest-gelegt werden, bei deren ber-oder Unterschreitung definierbareAktionen wie ein Anruf, eineBenachrichtigung von Patient und/oder Arzt erfolgen. Das COMES

Expertensystem analysiert, regeltund steuert das individuelle Feed-back durch intelligente, kontextab-hngige und dialogorientierte Algo-rithmen und Prozesse. Im Bedarfs-fall sind auf den Nutzer zugeschnit-tene sehr zielgerichtete Interventio-nen mglich. So zum Beispiel beischlafbezogenen Atemstrungenoder Schnarchen: Bei vielen Men-schen wird die nchtliche Ruhedurch das weit verbreitete Problemder schlafbezogenen Atemstrun-gen (SBAS) erschwert. Schnarchenkann hufig fr den Schlafenden

selbst gefhrlich werden, da Peri-oden intensiven Schnarchens auf dieobstruktive Schlafapnoe hindeutenknnen. Die Atemstillstnde dauernlnger als 10 Sekunden und fhrenzu wiederholten Aufweckreak-tionen, die meistens nicht bewusstwahrgenommen werden. Aus diesenGrnden wurde ein miniaturisiertesSensorsystem als Therapie- undDiagnoseplattform sowohl fr dasSchnarchen, als auch zur Frherken-nung der obstruktiven Schlafapnoeentwickelt. Damit lsst sich, auchber einen lngeren Zeitraum hin-weg, das Schnarchen drahtlos undkomfortabel ohne Elektroden imnormalen Lebensumfeld des Patien-ten aufzeichnen und beobachten.Darber hinaus wird durch den Ein-satz eines individuell einstellbarenBiofeedbacksignals der Schnarcherdahingehend umkonditioniert, un-gnstige Krperlagen zu vermeiden.Das direkte Feedback an den Patien-ten hat eine nachweislich erhhteMotivation zur aktiven Therapiebe-teiligung und somit eine verlngerteNachtruhe zur Folge [8].

Auch akustische Signale knnenmetabolische und zentralnervseFunktionen modulieren und rufenphysiologische Wirkungen beimMenschen hervor. Speziell die blut-drucksenkende Wirkung bestimm-ter iterativer Klangmuster als Inter-ventionsmglichkeit bei essentieller

Hypertonie wird mit COMES

untersucht. Neben nichtmedika-mentsen Therapien, wie dem akus-tischen Biofeedback, knnen ebensozirkadiane oder genderspezifischeEinflsse auf den Blutdruck- bzw.den Therapieverlauf erforscht wer-den [9].Ein weiteres Projektbeispiel ist dieGestaltung einer therapierelevantenPraxisraumbeleuchtung. Neben denbereits bekannten physiologischenEffekten nimmt Licht auch Einflussauf die menschliche Psyche. Vorallem im Gesundheitswesen findetder Einsatz dynamischer und indivi-dueller Lichtlsungen daher ver-mehrt Zustimmung. Eine angeneh-me Atmosphre frdert tiefe Ent-spannung und Wohlbefinden undhilft dadurch Patienten gleicher-maen wie Personal. Daher werdenneben den medizinisch-physiologi-schen Erkenntnissen der Lichtwir-kung auf den Menschen vor allemdie psychosthetischen Mglichkei-ten der Farblichttherapie und diedavon abhngige Beeinflussung derGesundheit untersucht [10].Eine groe Bedeutung bei den vor-gestellten Systemen spielen frhzei-tige Anwendertests mit verschiede-nen Nutzergruppen hinsichtlich dertherapeutischen Wirksamkeit wieauch der Benutzerfreundlichkeit undAkzeptanz. Dafr wurde ein neuesLabor (KoKeTT) an der Hochschu-le Kempten aufgebaut. Im Rahmeneiner Kooperation mit der Hoch-schule fr angewandte Wissenschaf-

24 Elektronik

Biofeedback Licht Ton und Tonus

Abb. 12: Zusammen mit der Ambright GmbH untersucht der Heinz Nixdorf-Lehrstuhl frMedizinische Elektronik innovative therapeutische Beleuchtungskonzepte basierend auf intel-ligent gesteuerten EtherLEDs. [11]

ten Kempten fhrt der Heinz Nix-dorf-Lehrstuhl fr MedizinischeElektronik in dem neuen Test- undTrainingszentrum diese praxisbezo-genen Projekte und Feldstudiendurch [12].Die Zusammenarbeit mit exzellen-ten klinischen und niedergelasse-nen medizinischen Partnern sowiemit leistungsstarken Industriepart-nern sichert dabei einen intensiveninterdisziplinren Informations-und Technologieaustausch in allenTtigkeitsfeldern.

Am Beispiel der spastischen Bron-chitis bei Kindern wurde in Zusam-menarbeit mit der sendsor GmbHeine konkrete Methode zur Diag-nose und Therapie von Atemwegs-erkrankungen erarbeitet und um-gesetzt.Bei dieser Methode wird ein System,bestehend aus einem Spirometerzur Diagnose fr den Arzt, einemtelemedizinischen Peak-Flow-Mess-gert zur berwachung des Krank-heitsverlaufes und einem telemedi-zinischen Inhalator eingesetzt. DasSpirometersystem ist so aufgebaut,dass bei der Diagnose alle fr dieTherapie ntigen Werte erfasst undsofort elektronisch an das Peak-Flow-Meter und den Inhalatorbertragen werden. Somit kann aufdie Bestimmung des maximalenPeak-Flow seitens des Arztes ver-zichtet werden. Ebenso hat er dieMglichkeit die Mitarbeit seinesPatienten zu verifizieren. Dieserhingegen wird telemedizinisch berdie notwendige Medikamentenein-nahme informiert und kann sich beiBedarf beispielsweise auch daranautomatisch erinnern lassen. Der Patient profitiert von der ver-einfachten Messtechnik, da er ein aufihn besser abgestimmtes Therapie-verfahren verwenden kann. DieMessergebnisse seiner Untersu-chung knnen zum Beispiel im Falleeiner Asthmatherapie direkt fr sei-ne im huslichen Umfeld durchge-

fhrte, eigenverantwortliche Thera-pie verwendet werden. Bei bisherigen am Markt verfgba-ren Gerten bedurfte es eineshohen Maes an technischemWissen ber Druckverhltnisseund Messgenauigkeiten. Des Wei-teren musste der Patient zusam-men mit seinem Arzt das Peak-Flow-Messgert aufwendig einstel-len. Dies, um seine Selbsteinscht-zung zu verbessern und um denZeitpunkt der Medikamentengabezu bestimmen. Das neu entwickelteSystem erlaubt es nun, die Werteaus der Diagnosemessung schonwhrend der Lungenfunktionspr-fung direkt fr die Therapie zuverwenden. Denn der Patient ver-wendet hier zur Messung seinesPeak-Flows die gleichen Werk-zeuge wie sein Arzt (Abb. 13).

In verschiedenen Projekten werdengegenwrtig teil- oder voll implan-tierbare Sensorsysteme fr die Dia-gnose und Therapie untersucht. DieAnwendungsszenarien reichen da-bei von intelligenten Zahnschienenfr die Bruxismusberwachung bishin zu Sensoren zur berwachungdes Metabolismus eines Tumorsoder des Heilungsprozesses einesKnochens[13]. Im Rahmen der tele-medizinischen Anwendungen wchstdie Bedeutung solcher Implantatestetig an. Dies hngt mit der Zunah-me des durchschnittlichen Lebens-alters der Bevlkerung in den Indus-trienationen und der damit einher-

gehenden Zunahme altersbedingterErkrankungen zusammen. Dabeigeht es nicht mehr allein darum, diePatienten durch den Einsatz neuarti-ger Technologien lnger am Lebenzu erhalten, sondern ihnen einenmglichst selbstbestimmten Alltagmit hoher Lebensqualitt zu ermg-lichen. Dazu gehrt sowohl dasWiederherstellen sensorischer Funk-tionen, z.B. durch Cochlea- oderRetina Implantate, als auch die Un-tersttzung innerer Organsysteme,z.B. durch Herzschrittmacher, Neu-rostimulatoren und durch artifizielleSphinkter. Darber hinaus wird zunehmend anaktiven Implantaten sowohl zur in-situ Messung relevanter physiologi-scher Parameter, wie pO2 und pH, alsauch zur in-situ Verabreichung vonWirkstoffen mittels implantierbarerSysteme geforscht [13]. Grund dafr sind unter anderemdie Zunahme der Bedeutung per-sonalisierter Therapiestrategien so-wie die Suche nach schonenderenTherapieformen, um den Patienteneine hhere Lebensqualitt zu er-mglichen. Mit den groen Fortschritten in derMikrosystemtechnik der letztenJahrzehnte knnen nun intelligenteSysteme realisiert werden, die kon-tinuierlich relevante Parameter inGeweben und Gewebsflssigkeitenmessen. Auerdem befinden sichgeschlossene Regelsysteme soge-nannte Closed-Loop-Systeme inder Entwicklung: diese knnenfeedbackgesteuert Wirkstoffe berein lokal implantiertes Dosier-system abgeben. In unseren Laborenwurde in zwei Forschungsprojek-ten (INTELLITUM undTHEMIC) in dreijhriger For-schungsarbeit die prinzipielle Um-setzbarkeit solcher Systeme de-monstriert. Ziel dabei war es, dieaus der in-vitro Forschung bekann-ten Messprinzipien auf eine in-vivoUmgebung zu portieren.Auf dem Weg zum Closed-Loop-System war die intelligente Zahn-schiene fr Bruxismus-Patienteneine wichtige Entwicklungsplatt-

25Elektronik

Telemedizinische Diagnoseund Therapie von

Atemwegserkrankungen

Telemedizinische Implantatefr Diagnose und Therapie

Abb. 13: Spirometer mit telematisch ange-bundenem Applikator

form. Sie erlaubt die Erprobung vondiagnostischen und therapeutischenManahmen mittels sensorischerund aktorischer Komponenten imKrper des Menschen ohne Einsatzaufwndiger Implantationsmetho-den und den damit verbundenenRisiken [14, 15]. Die Biss-Aktivit-ten werden bei dieser Methode mit-tels eines piezoelektrischen Sensor-systems gemessen und drahtlos aneinen Empfnger bertragen, dersich am Schlafplatz oder am Krperdes betroffenen Patienten befindet.Eine PC-Software erlaubt eineAnalyse hinsichtlich des Zeitpunk-tes, der Intensitt und Hufigkeitvon Knirsch-Aktivitten [16].Gleichzeitig ist ein sofortiges taktiles(Vibration) oder akustisches Bio-feedback ber den Empfnger mg-lich. Dieser Reiz fhrt langfristig zueiner Konditionierung des Patientenund damit zu einer Reduktion derBruxismus Aktivitt [17].

Auf der Basis der Entwicklungenzur Zahnschiene konnte ein neuar-tiger amperometrischer Gelstsau-erstoffsensor mit einer miniaturi-sierten Ansteuerungselektronik undeiner Telemetrie-Einheit kombi-niert werden. Das System ist kleingenug, um in einem adquaten in-vivo Modell eingesetzt zu werden.Potentielle Einsatzgebiete sind dieTumortherapie sowie die berwa-chung der Knochenheilung, bei-spielsweise nach einer Fraktur oderdem Einsatz einer Endoprothese.Der Gelstsauerstoff Status liefert

hierbei wichtige Informationen zuden Krankheits- und Heilungspro-zessen und kann als Indikator frInterventionen verwendet werden[18]. Auerdem wurde die Mglich-keit untersucht, die Sensorik miteiner implantierbaren Wirkstoff-pumpe zu koppeln, um so direktlokal Medikamente freizusetzen.Gerade in der Tumortherapie istdies eine vielversprechende Alterna-tive zu systemischen Anstzen undden damit einhergehenden drasti-schen Nebenwirkungen [19].

Die vorgestellten Beispiele zei-gen, dass Elektronik und Mikro-elektronik im Laufe der letztenJahre einen erheblichen Beitragzur Verbesserung von Diagnoseund Therapie leisten konnten.In weiteren Schritten ist es nunntig, diese Ergebnisse in prakti-sche Therapiemodelle zu integrie-ren und die Vergtung zu etablie-ren. Denn der moderne Mensch alsmndiger Patient mchte beiBehandlungskonzepten mitspre-chen und mitentscheiden. Voraus-setzung dafr ist Wissen und Ver-stndnis beim Patienten, welches ersowohl durch den behandelndenArzt erhalten kann, als auch alter-nativ und ergnzend - durch objek-tive, neutrale und unabhngigeInformationssysteme, wie sie amHeinz Nixdorf-Lehrstuhl frMedizinische Elektronik in Zusam-menarbeit mit Industriepartnern,entwickelt werden.Die Herausforderungen in der Ent-wicklung solcher telemedizinischenExpertensysteme liegen bei der

Bewltigung der individuellen undpersonalisierten Anforderungendurch Kontexterkennung und derEntwicklung von intelligenten DataMining Algorithmen. Dazu gehrtauch der Aufbau von Entschei-dungssystemen, Wissensdatenban-ken, Vorhersagetools und virtuellenAgenten. Ein Feld, das im Zuge desimmer schnelleren technischenFortschritts komplexer, jedoch auchanwenderfreundlicher wird.Zusammenfassend lsst sich alsosagen, dass der Weg zur persona-lisierten telematischen Medizinfr ein gesundes Leben, sowohlunter Beachtung des hier vorge-stellten Nutzen als auch in Anbe-tracht des bevorstehenden demo-graphischen Wandels und dendamit einhergehenden gesell-schaftlichen Vernderungen, nichtmehr aufzuhalten ist.

Die hier beschriebenen Forschungs-arbeiten konnten nur mit dankens-werter Frderung durch die HeinzNixdorf-Stiftung, die BayerischeForschungsstiftung, das Bundesmi-nisterium fr Bildung und For-schung, die Deutsche Forschungsge-meinschaft sowie dem Bund derFreunde der Technischen Univer-sitt Mnchen e.V. durchgefhrtwerden. Auch unseren zahlreichenKooperationspartnern aus Wissen-schaft und Industrie sei an dieserStelle fr die erfolgreiche Zusam-menarbeit sehr herzlich gedankt,sowie allen Mitarbeitern und Stu-denten, die zu diesen Ergebnissenbeigetragen haben.

[1] American Heart Association,Researched Medicines Industry,www.heart.org (Stand 2004)[2] VDE IT-Panel, www.vde.com(Stand 2007)[3] InSphero AG, www.insphero.com(Stand 2011)[4] S. Gtz, C. Erlen, H. Grothe, B.Wolf, P. Lugli, G. Scarpa: Organicfield-effect transistors for biosensingapplications, Org. Electron., vol. 10, pp.573-580, 2009.

Abb. 14: Implantierbarer pO2 Sensor mit Auswerteelektronik und Telemetrieeinheit (links)

und Komponenten eines Closed-Loop Systems zur minimal-invasiven Tumordiagnostikund Therapie (rechts)

IntelliTuM Intelligentes Implantat

zum Tumor Monitoring

Schlussfolgerung

Danksagung

Literatur

26 Elektronik

[5] B. Wolf, Einrichtung zur Frher-kennung von kritischen Gesundheitszu-stnden, insbesondere bei Risikopatien-ten, OffenlegungsschriftDE 100 06 598 A 1, DPMA, 2001.[6] B. Wolf: Mobilfunk-gesttztemedizinische Wissensbasis mit senso-risch interaktiven Mobiltelefonen, Bio-medizinische Technik, Health Technologies,vol. 2, pp. 156-158, 2005.[7] B. Wolf, P. Friedrich, S. Becker, J.Clauss, D.A. Hofsy, A. Scholz:AmbientMedicine - sensorgesttzteAssistenzsysteme fr die telematischeDiagnose und Therapie,in e-Health 2010 Informationstechnologienund Telematik im Gesundheitswesen,F. Duesberg, Ed. Solingen, Germany,2010, pp. 230-236.[8] D.A. Hofsy, J. Clauss, B. Wolf:Monitoring and therapy of sleep-re-lated breathing disorders, presented atthe 6th International Workshop onWearable Micro and Nano Technolo-gies for Personalized Health (pHealth),Oslo, Norway, June 24-26, 2009,ISBN 978-1-4244-5252-1, DOI10.1109/PHEALTH.2009.5754827,41-44, IEEExplore.[9] P. Friedrich, D. Maroun, R. Weber,P. Martius, B. Wolf, Innovative acousticBiofeedback Interventions for Hyper-tension, presented at the World Con-gress on Medical Physics and Biomedi-cal Engineering, Munich, Germany Sep-tember 7 - 12, 2009, O. Dssel, W. C.Schlegel Ed., IFMBE Proceedings25/VII, 2009, p. 23-26,ISBN 978-3-642-03884-6Springer Verlag Heidelberg.[10] F. Ilchmann, P. Moszeik, P. Frie-drich, B. Wolf, Systems for individualtherapyrelated lighting, presented at the15th Annual Meeting, The BiofeedbackFoundation of Europe, Mnchen, Ger-many, February 22-26, 2011.[11] Ambright, http://www.ambright.de(Stand 22.8.11)[12] Hochschule Kempten,http://www.hochschule-kempten.de/?id=232&mid=524 (Stand22.8.11)[13] B. Wolf, M. Kraus, U. Sieben,Potential of microsensor-based feedb-ack bioactuators for biophysical cancertreatment, Biosensors and Bioelectronics,vol. 12, pp. 301-309, 1997.[14] J. Clauss, M. Sattler, W.-D.Seeher,B. Wolf, In-vivo monitoring of bruxismwith an intelligent tooth splint Reliabi-lity and validity, presented at the WorldCongress on Medical Physics and Bio-medical Engineering 2009, IFMBE Pro-

ceedings, vol. 25/XI, pp. 108, 2009.[15] K. Vahle-Hinz, J. Clauss, B. Wolf,O. Ahlers, Vergleich eines drahtlosenBruxismus-sensors zur Integration ineine Okklusionsschiene mit EMG-Mes-sungen, presented at the DGFDT2008 41. Jahrestagung der DeutschenGesellschaft fr Funktionsdiagnostikund Therapie, Bad Homburg, Germany,November 28-29, 2008.[16] K. Vahle-Hinz, J. Clauss, W.-D.Seeher, B. Wolf, A. Rybczynski,M.O.Ahlers, Development of a wire-less measuring system for bruxism inte-grated into occlusal splint, Journal ofCraniomandibular Function1,

vol. 2, pp.125, 2009.[17] G. Clark, J. Beemsterboer, J.Rugh,The treatment of nocturnal bru-xism using contingent EMG feedbackwith an arousal task, Behav-.Res. &Therapy, vol. 19, pp. 451- 455, 1981.[18] P. Vaupel, The role of hypoxia-induced factors in tumor progression,The Oncologist,vol. 9, p. 10, 2004.[19] K. Aigner, Regionale Chemothe-rapie beim primren und metastasiertenMammakarzinom, Deutsche Zeitschrift fr Onkologie, vol. 41,pp. 61-64, 2009.

Kontaktdaten:

Prof. Dr. rer. nat. Bernhard WolfHeinz Nixdorf-Lehrstuhl frMedizinische Elektronik

Technische Universitt MnchenTheresienstr. 90/N380333 MnchenTel.: 089-289-22947Fax:089-289-22961wolf@tum.de, www.lme.ei.tum.de

Prof. Dr. rer. nat.

Bernhard Wolf

Dr.-Ing.

Helmut Grothe

Dr.-Ing.

Dieter Dill

Dr. rer. nat.

Martin Brischwein

Dipl.-Ing.

Johannes Clauss

Dipl.-Ing.

Alexander Scholz

Dipl.-Ing.

Murat Gl

MSc.

Dan A. Hofsy

Dipl.-Ing.

Michael Schmidhuber

Dipl.-Ing.

Sven Becker

Prof. Dr.-Ing.

Petra Friedrich

Dipl.-Ing.

Franz Demmel

Dr.-Ing.

Joachim Wiest

Dipl.-Ing.

Thomas Spittler

M.A.Karolin

Herzog

Autoren:

27Elektronik

Unternehmen mssen hohe Hr-den berwinden, bevor sie ihreMedizinprodukte am Markt anbie-ten drfen. Die Zulassungsver-fahren sind komplex und interna-tional sehr verschieden. Hinzukommt, dass sie sich so dynamischverndern wie der Innovations-grad der Produkte hoch ist. Spe-zialisten sind gefragt, die dieseVorgaben whrend der gesamtenProduktentwicklung im Blickhaben. Aufgabe des ManagersRegulatory Affairs ist es, denWeg fr einen erfolgreichenMarktzugang in der jeweiligenZielregion frei zu machen. Ersorgt dafr, dass alle Richtlinien,Gesetze, Normen und lnderspe-zifischen Vorgaben betreffend derProduktregistrierung und -zu-lassung bercksichtigt werden. Erkennt die Bedeutung von Inspek-tionen und Kontrollen durch

Behrden und wei, wie man sichdarauf vorbereitet. Dazu gehrenein umfassendes Risikomanage-ment und die lckenlose techni-sche Dokumentation. Fr diese

Schlsselposition im Entwick-lungsteam bentigt der ManagerRegulatory Affairs hohe fachli-che und methodische Kompetenz.Langjhrige Erfahrung in der Ent-wicklung von Medizinprodukten,Kommunikationsfhigkeit, insbe-sondere die zu moderieren, undeine ausgeprgte interkulturelleKompetenz sind wichtige Voraus-setzungen. Hinzu kommt die Be-reitschaft, stndig dazu zu lernenund das eigene Know-how berdie regulatorischen Anforderun-gen aktuell zu halten.

Der Softwareanteil in Medizin-produkten steigt. Viele komplexeFunktionen lassen sich nicht ohneSoftware realisieren. Auch wegenihrer Flexibilitt ist Software aufdem Vormarsch, erlaubt sie dochin vielen Fllen die schnelleAnpassung von Funktionen,

Jobchancenin derMedizintechnik

28

Jobchancen

Vernderte Rahmenbedingungen erffnenneue Perspektiven fr Spezialisten

Der Markt fr Medizinprodukte wchst weltweit. Mit 18 Mrd. EUR Umsatz rangiert Deutschland auf Platzdrei der grten Absatzmrkte der Welt, hinter den USA (85 Mrd. EUR) und Japan (25 Mrd. EUR) (2009).Dabei wird der komplette Lebenszyklus eines Medizinprodukts, von der Entwicklung ber den Betrieb bishin zur Wartung, von einer Vielzahl komplexer gesetzlicher Vorschriften und Normen bestimmt.Whrenddiese in Europa und in den USA weitgehend harmonisiert sind, sind sie in anderen Mrkten oft sehr unter-schiedlich. Ihnen gerecht zu werden ist eine enorme Herausforderung an Hersteller, die sie nur noch mitHilfe von Spezialisten bewltigen knnen. Neue Aufgabenfelder entstehen und die Nachfrage nach Fach-leuten steigt. Wer sich jetzt qualifiziert, hat hervorragende Chancen in einer viel versprechenden Wachs-tumsbranche. Drei Jobprofile.

Manager Regulatory Affairs Der Botschafter

des Medizinprodukts

Specialist Medical Software Der Steuermann

der Softwareentwicklung

Angesichts der genderten Rah-menbedingungen gibt es in derMedizintechnik einen steigendenBedarf an qualifizierten Fachkrf-ten. Diese sind ebenso rar wie gutbezahlt. Wer in die neuen Ttig-keitsfelder einsteigen will, fr denist spezielle und frhzeitigeQualifikation notwendig. DieTV SD Akademie will diesenTrends gerecht werden und hatspezielle Ausbildungsgnge ent-wickelt, die Zugang zu den kom-plexen Themen der Medizintech-nik und zu neuen Jobchancenschaffen.

Weitere Informationen finden Siehier:www.tuev-sued.de/akademie/medizinprodukte

Fachinformationen zu den Kursen erteilen Wolfgang Humburg (Gottlieb-Daimler-Str. 7,70794 Filderstadt,Telefon: 0711 7005-267,E-Mail:wolfgang.humburg@tuev-sued.de)und Anita Lenzser(Westendstr. 160,80339 Mnchen,Telefon: 089 5791-3691,E-Mail: anita.lenzser@tuev-sued.de)

komplexer. Je kritischer das Pro-dukt, desto intensivere Beratungund Einweisung sind ntig, umdie richtige Handhabung sicher zustellen. Gleichzeitig setzt dieIndustrie auf das Kunden- undAnwenderfeedback, um ihre An-gebote optimieren und innovati-ve Produkte entwickeln zu kn-nen. Hier sind aufmerksame undfachkundige Vermittler zwischenden Beteiligten gefragt. DerMedizinprodukteberater infor-miert Fachkreise ber die Produk-te und weist in ihre Handhabungein. Ebenso sorgt er dafr, dassFehlfunktionen, technische Mn-gel oder sonstige Risiken aufge-zeichnet und vom Anwender anden Hersteller rckgekoppelt wer-den. Diese Aufgabe fllt hufigdem Auendienst zu, aber auchrzten und Technikern, Kranken-pflegepersonal und Mitarbeiternim Telefonsupport. Medizinpro-dukteberater sind auch im medizi-nischen Grohandel, in Sanitts-husern, im Homecare-Umfeld,bei Apotheken und medizinischenHotlines gefragt. Hier ist es be-sonders wichtig, die Mitarbeiterzu unterweisen und auf ihreFunktion im Sinne des Medizin-produktegesetzes aufmerksam zumachen. Um in dieses Berufsbildhinein zu wachsen, sind eineabgeschlossene Ausbildung ineinem naturwissenschaftlichen, me-dizinischen oder technischen Be-ruf und ausgezeichnete Kenntnis-se des Produkts sowie spezielleProdukt-Trainings und regelmi-ge Weiterbildung die besten Vo-raussetzungen.

29Jobchancen

anstatt das gesamte Gert neu zukonzipieren. Doch mit wachsen-der Bedeutung und Komplexittwird die Software selbst zu einempotenziell riskanten Produkt. DerGesetzgeber hat dem Rechnunggetragen und im berarbeitetenMedizinproduktegesetz klar he-rausgestellt, dass sowohl Softwareals Teil eines Gerts als aucheigenstndige ohne Hardware alsMedizinprodukt klassifiziert wer-den und als solches unter Berck-sichtigung strenger Vorgaben ent-wickelt und zugelassen werdenmuss. hnlich hohe Standardsgelten auch fr Betrieb und War-tung und betreffen damit dengesamten Produkt-Lebenszyklus.Hinzu kommen die hohen Anfor-derungen an die Benutzerfreund-lichkeit, die sich zunehmend zumkritischen Wettbewerbsfaktor ent-wickelt. Hier tut sich ein groesTtigkeitsfeld fr Spezialisten auf,die Entwicklungsprozesse vonAnfang an auf Kurs halten. DerSpecialist Medical Softwaresorgt fr den gesamten Produkt-Lebenszyklus dafr, dass die ein-schlgigen Normen und Richtlini-en (IEC 62304, Medical DeviceDirective MDD etc.) angewandtwerden und dieses im Konfor-mittsbewertungsverfahren darge-legt wird. Hinzu kommt dieSteuerung des Risikomanage-ments (DIN EN ISO 14971:2007)und des Usability Management-Prozesses (IEC 62366: 2007 undIEC 60601-1-6). Neben Erfah-rung mit Entwicklungsprozessenund medizintechnischen Lsun-gen braucht der Specialist Medi-cal Software fundierte Kenntnis-se der aktuellen Vorgaben sowiedas Interesse, sich angesichts ihrerVernderbarkeit laufend up todate zu halten.

Auch an der Schnittstelle zwi-schen Hersteller/Betreiber undAnwender von Medizinproduktenwerden die Anforderungen immer

Medizinprodukte-Berater Der Makler zwischen

Industrie und Anwender

Fazit

Die TV SD Akademie ist einer derfhrenden Aus- und Weiterbildungspart-ner fr Industrie, Handel, Gewerbe undPrivatpersonen. Mit weltweit 500 Mitar-beitern an ber 80 Standorten wird aktu-elles Know-how aus den Bereichen Mana-gement, Gesundheit und Technik praxis-nah vermittelt. Die bei der TV SD Aka-demie erworbenen Qualifikationen undzertifizierten Abschlsse erfllen hchsteQualittsanforderungen und genieendeshalb weltweites Ansehen.

TV SD ist ein international fhrenderDienstleistungskonzern mit den Strategi-schen Geschftsfeldern INDUSTRIE,MOBILITT und ZERTIFIZIERUNG. Mehrals 16.000 Mitarbeiter sind an ber 600Standorten weltweit prsent. Die inter-disziplinren Spezialistenteams sorgenfr die Optimierung von Technik, Syste-men und Know-how. Als Prozesspartnerstrken sie die Wettbewerbsfhigkeitihrer Kunden.

Die hohe Innovationsdichte in derMedizintechnik frdert die Minia-turisierung und Sicherheit vonMedizingerten und Implantatenstetig. Immer mehr Anwendun-gen werden in Form von aktivenSystemen implantierbar ausgestal-tet. In aktiven Implantaten werdenunter anderem sensorische, aktori-sche oder elektronische Kompo-nenten zu einem Gesamtsystemvereint, welches zum Betrieb eineEnergieversorgung bentigt. DieZukunft dieser aktiven Implantateliegt in der stets steigenden Funk-tionalitt und Komplexitt undimmer kleiner werdenden Bau-gren. Ein hoher Energiebedarfbei gleichzeitiger Beschrnkungder Abmessungen der bentigtenEnergiequelle ist die Folge.Drahtlose Daten- und Energie-bertragungssysteme stellen hier-fr eine Lsung dar.

Die Basistechnologie MedBase

nutzt das Prinzip der induktivenKopplung und ermglicht hier-durch die kabellose bertragungvon Energie zum Betrieb aktiverImplantate. Zur telemetrischenSteuerung werden je nach Ein-satzzweck verschiedene sichereRF-Kommunikationstechniken ein-gesetzt. Durch unterschiedlicheAuslegungen der Technologiekann ein Energiespektrum vonWatt bis ca. 20 Watt abgedecktwerden. Der modulare Aufbauermglicht zudem eine effizienteAnpassung und Integration der

Technologie. Sowohl die syn-chrone bertragung von Energieund Daten, die Telemetrieversor-gung fr energieautarke Implan-tate, als auch die Mglichkeit desinduktiven Ladens eines implan-tierten Akkus kann auf Basis vonMedBase umgesetzt werden. DasAnwendungsspektrum reicht vonKunstherzsystemen ber Neuro-stimulatoren und Medikamenten-pumpen, bis hin zu myoelektri-schen Prothesen und implantier-baren Sensoren. MedBase bietet zustzlich zueiner effizienten und zuverlssi-

MedBase Kabellose Energie-und Datenbertragung

fr aktive Implantate

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Auf Basis der Technologie MedBase entwickelt DUALIS drahtlose Energie- undDatenbertragungssysteme fr aktive Implantate.

Abb. 1: Tragesystem zur Integration undPositionierung der externen Komponen-ten von MedBase fr die Anwendung inHerzuntersttzungssystemen

Abb. 2: Prinzip der Energie- und Datenbertragung durch MedBase: Mittels zweierInduktionsspulen wird Energie kabellos durch Krpergewebe hindurch bertragen.Durch RF Kommunikation werden Daten zwischen Implantat und einer externenEinheit ausgetauscht und auf einer Informationseinheit angezeigt

gen Energiebertragung durch Kr-pergewebe, eine hohe Toleranzgegenber horizontaler und vertika-ler Verschiebung der Kopplungs-elemente. Abb. 4 zeigt, dass dieEnergiebertragung ber ein breitesVersatzspektrum zwischen Sende-und Empfangsspule kontinuierlichsehr stabile Effizienzwerte liefert. Diese Eigenschaften sind insbeson-dere fr den Einsatz mit Implanta-ten entscheidend, da die Kopplungs-elemente sowohl innerhalb als auchauerhalb des Krpers stets inBewegung sind und nicht prziseausgerichtet werden knnen. Durchein speziell fr die Positionierungder Spule entwickeltes, textiles Tra-gesystem kann die Bewegung derSendespule allerdings stark einge-schrnkt und zugleich ein hoherTragekomfort gewhrleistet werden(Abb. 5).Insbesondere in der Medizin stelltdas bekannte Prinzip der indukti-ven Energiebertragung eingroes Potenzial dar. Eine Viel-zahl von Entwicklungs- und For-schungsprojekten arbeitet aktuellan der Anwendung der Technologie

in Medizinprodukten. Die Techno-logie erffnet Herstellern undMedizinern die Mglichkeit voll-kommen neue Behandlungsmetho-den zu entwickeln und damit dieLebensqualitt von Patienten erheb-lich zu steigern. MedBase kanndazu beitragen diese Technologieverstrkt in der Medizintechnik zuetablieren.

Patienten profitieren von der Ent-wicklung auf unterschiedlichsteWeise. Zum Beispiel knnen sie inihrem gewohnten Umfeld leben

und mssen sich seltener Folge-operationen unterziehen. Durchein integriertes Patientenmonito-ring erhalten sie maximale Sicher-heit und eine effizientere Betreu-ung auerhalb der Klinik. Zudemzeigen Studien, dass trotz kom-plexerer Technologien die Kostender Behandlungen nicht steigen,sondern sogar reduziert werdenknnen.DUALIS ist ein junges, innovativesUnternehmen der Medizintechnik,das sich auf Technologien imBereich der aktiven Implantate spe-zialisiert hat. Das Unternehmen istsowohl Entwicklungsdienstleister alsauch Anbieter eigener Technolo-gien, die in enger Kooperation mitdem Deutschen Zentrum fr Luft-und Raumfahrt entwickelt werden.Als Entwicklungspartner passtDUALIS die Technologie MedBase

an kundenspezifische Anforderun-gen an. Von der Ideenfindung biszum serienreifen Produkt bietetDUALIS ein umfangreiches Leis-tungsspektrum und ist als Herstellermedizintechnischer Produkte nachEN ISO 13485 zertifiziert.

31DUALIS MedTech GmbH

Autorin:

DUALIS MedTech GmbH

Am Technologiepark 8 +1082229 SeefeldTel: +49 81 52 99 372 0Fax: +49 81 52 99 372 72E-Mail: julia.bittel@dualis-medtech.dewww.dualis-medtech.de

Dipl. Wi. Ing.Julia Bittel

Produktmanagement

Abb. 3: Anwendungsspektrum der MedBase Technologie

Abb. 4: Effizienzverlauf der Energiebertragung bei einer bertragungsleistung von10 Watt, ber eine vertikale Verschiebung von 15 45 mm und eine horizontalevon -35 +35 mm zwischen Sende- und Empfangsspule

Abb. 5: Aufzeichnung der im Tagesverlaufbei alltglichen Bewegungen auftreten-den Verschiebungen der Sendespule, wel-che durch ein speziell entwickeltes, tex-tiles Tragesystem positioniert wird

Das Wachstum der Medizintechnik-branche in Deutschland ist seit fnf-zehn Jahren mit durchschnittlichacht Prozent konstant hoch. In zehnJahren (1998-2008) stieg der Umsatzfr medizintechnische Exporte ausDeutschland um fast 280 Prozentauf rund 12 Mrd. Euro, der Inlands-umsatz stieg um 30 Prozent aufcirca 7 Mrd. Euro. Die deutscheMedizintechnik-Industrie zeigt sichdauerhaft wachstumsstark. Miteinem Branchenumsatz von rund 20Milliarden Euro konnten die Unter-nehmen im Jahr 2010 ein Plus von9,4 Prozent verbuchen. Auch frdas laufende Jahr rechnen wir miteinem deutlichen Wachstum zumJahr 2010, so Dr. Wolfgang Sening,Geschftsfhrer von senetics health-care und Netzwerkmanager vonNeZuMed. Die deutsche Medizin-technik - mit einem Weltmarktanteilvon 20% - verfgt ber hervorragen-de Grundvoraussetzungen als wachs-tumsstrkste Branche, die Leitbranchedes 21. Jahrhunderts zu werden.

Diese positiven Wachstumsaussich-ten der deutschen Medizintechnik-branche betreffen sowohl direkt alsauch indirekt deren Zulieferer. Mitsteigendem globalem Umsatz wer-den zunehmend innovative undkompetente Zulieferer von denMedizintechnikunternehmen welt-weit gesucht. Die aktuelle Ent-wicklung der Branche der Medizin-technik zeigt eine steigende Innova-tionsleistung in den Zulieferunter-

nehmen. Der beobachtbare Trendist hnlich der Entwicklung in derAutomobilindustrie: die Ferti-gungstiefe nimmt in den OEM-Unternehmen sukzessive ab und dieZulieferunternehmen gewinnen inder Innovationskette durch Speziali-sierung auf ihre eigenen, technologi-schen Innovationsgebiete zuneh-mend an Bedeutung., sagt Dr.Wolfgang Sening. Um die beste-henden Potenziale zu nutzen unddie bereits vorhandenen Technolo-gien weiterzuentwickeln bzw. wett-bewerbsentscheidende Innovatio-nen zu generieren, ist langfristigeine enge Zusammenarbeit entlangder gesamten Wertschpfungskette- von der Forschung bis hin zummarktreifen Produkt - avisiert. Des-halb hat das wissenschaftliche Insti-tut fr Innovation und Beratung senetics helthcare unter der Leitungvon Dr. Wolfgang Sening inZusammenarbeit mit der Innova-tionsoffensive Ostbayern (IOO) derIHK Bayreuth das Netzwerk frinnovative Zulieferer in der Medi-zintechnik (NeZuMed) aufgebaut.NeZuMed wird durch das Bundes-ministerium fr Wirtschaft undTechnologie im Rahmen des ZIM-Nemo Netzwerkp