Zur Sicherung einer qualitativ hochwertigen Gesundheitsversorgung in Deutschland für eine zunehmend alternde Gesellschaft ist es erforderlich, in kurzer Zeit maßgeschneidert technische Lösungen unter Einsatz von Hochtechnologien zu entwickeln. Die Vielfalt und Komplexität von medizinischen Produkten und Diensten steigt heute in vielen Bereichen.

In dem vom IFAF Berlin geförderten Projekt sollten gedruckte Mikrosensoren entwickelt und in die Windel für Erwachsene integriert werden. Es ist der beste Ort am Körper, um verschiedene medizinische Indikatoren des Trägers zu ermitteln. Die Biomarker existieren in Gas- (Flatulenz), Flüssig- (Urin) und Festphasen (Stuhlgang).

Zur Erweiterung der Möglichkeiten der bisher hauptsächlich eingesetzten Herstellungsprozesse sollte eine neue Herstellungstechnologie auf Basis von Digitaldruck entwickelt werden. Das Anwendungspotential dieser additiven Beschichtungsverfahren zur Herstellung von superdünnen und flexiblen Mikrosystemen wird an grundlegenden medizinischen Bauelementen (Inkontinenz, Temperatur) aufgezeigt. Als Demonstrator für die Leistungsfähigkeit des neuen Verfahrens sollte ein Inkontinenz-Sensor (IKT-Sensor) entwickelt werden.

Das zu entwickelnde, neue, additive Fertigungsverfahren gestattet die äußerst flexible Realisierung von zweidimensionalen mikromechanischen Komponenten. Von den additiven Fertigungsverfahren wird erwartet, dass diese Herstellungsprozesse zukünftig eine Schlüsseltechnologie in einer zunehmend individualisierten Produktion im Kontext von Industrie 4.0 (BMWi-2015) darstellen wird. Ferner bieten additive Fertigungsverfahren in Verbindung mit Drucktechnik die Möglichkeit, eine riesige Anzahl an Sensoren und Sensorsystemen sehr kostengünstig zu fertigen, wie sie künftig zwingend nötig werden.

Neben der Entwicklung hochoptimierter Sensorstrukturen sollte ein Systembaukasten für die weiteren Komponenten zur Messdatenaufbereitung, autarken Energieversorgung, drahtlosen Kommunikation und dem Gateway mit Cloud-Anbindung erarbeitet werden. Dies ermöglicht eine beschleunigte Entwicklung, da einzelne Teilsysteme schnell angepasst und in einer Prototypumsetzung praxisnah getestet werden können. Dies ist beispielsweise besonders nützlich, wenn die gedruckte Inkontinenz-Sensorik mit weiteren Sensorsystemen zur Vitaldatenerfassung vernetzt und gemeinsam ausgewertet werden soll. In Kombination mit erweiterten Cloud-gestützten Diagnosefunktionen soll hier für den Anwendungsfall der Inkontinenzsensorik das Pflegepersonal, die Ärzteschaft, Betreuungspersonen und Angehörige rollenspezifisch unterstützt werden.

• Prof. Dr.-Ing. Ha Duong Ngo (Projektleitung)

• M.Sc. Moritz Hubl (Projektmitarbeiter_in)
• Bei Wang (Projektmitarbeiter_in)

IFAF - Institut für angewandte Forschung Berlin e. V.

• Beuth Hochschule für Technik Berlin (BHT)
• AssistMe Digital Health Systems GmbH
• Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM)

IFAF Verbund Förderlinien 1 und 4

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