Verbundprojekt: Drucksensitive Biomaterialien als Grundlage kardiovaskulärer Langzeitimplantate (ForMat-CARDIO) - Teilvorhaben: Additive Fertigung drucksensitiver Nanosensorik

Im Teilvorhaben der NanoScale Systems GmbH wird ein 3D-Nanodruckprozess zur Herstellung kleinster (< 3 µm) Sensorstrukturen auf Biomaterialien genutzt werden. Als Materialgrundlage sollen hierbei bereits zugelassene und klinisch bewährte Materialien wie Titan oder Polyimid genutzt werden. Die Biomaterialien werden durch das Bedrucken mit 3D-Nanosensorstrukturen um eine drucksensitive Sensorik erweitert. Dies entspricht nicht dem Stand der Technik und wurde bisher noch nicht umgesetzt. Der innovative Kern des Teilvorhabens liegt in der Problemlösung des Transfers des 3D-Nanodruckprozess von bisher genutzten Standard-MEMS-Material auf bisher noch nicht erprobte und unerforschte Biomaterialien. Eine grundlegende Herausforderung wird die Reproduzierbarkeit dieser nanoskaligen Prozesse auf den bisher unerforschten Materialien sein. Das Teilvorhaben der NanoScale Systmes GmbH ist Bestandteil eines Gesamtvorhabens mit dem Ziel der Erforschung einer neuartigen Grundlagentechnologie für minimalinvasive Implantate zur Messung von körperinneren Drücken, in diesem Projekt insbesondere den linksventrikulären enddiastolischen Druck (LVEDP, Left Ventricular End Diastolic Pressure) als wichtigen klinischen Parameter zur Bestimmung des Vorliegens einer Herzinsuffizienz. Die kontinuierliche Überwachung dieses Parameters dient der Früherkennung von kardialen Dekompensationen und kann somit die Behandlungskosten im Gesundheitswesens für die Behandlung von Herzinsuffizienzpatienten durch Vermeidung von Krankenhausaufenthalten deutlich reduzieren. Das Teilvorhaben der Nanoss GmbH wird voraussichtlich zahlreiche wertvolle Forschungsergebnisse in Hinblick auf die Nutzung des 3D-Nanodruckprozesses in einem biomedizinischen Materialkontext hervorbringen. Diese Ergebnisse werden sowohl in die weitere Entwicklung eines dezidierten Implantates zur Messung des LVEDP als auch in eine weit gefaßte Klasse weiterer miniaturisierter Sensoren zur Messung verschiedener Körperdrücke einfließen.