Chronisch kranke Menschen müssen ihren Körper ständig überwachen. Diabetiker kontrollieren beispielsweise ihren Insulinspiegel und an Parkinson leidende Menschen erhalten individuell angepasste Apomorphin-Dosierungen. Eine falsche Verabreichung der Medikamente kann die Wirksamkeit der Behandlung beeinträchtigen – und im schlimmsten Fall lebensbedrohlich werden. Einige Krankheiten lassen sich hingegen gut mit injizierten Wirkstoffen behandeln. Besonders praktisch sind tragbare Medizingeräte wie Insulinpen, da sie schnell und sicher flüssige Medikamente injizieren können. Allerdings müssen sich Anwender selbst Dosiermengen und Zeitpunkt merken. Hilfestellung leisten hier automatisierte Dosiersysteme.
Eine Mikroinjektionspumpe ist das Herzstück des Dosiersystems
Automatisierte Dosiersysteme sind meist handtellergroß und lassen sich mit Pflastern direkt auf der Haut befestigen. Auf der Seite, die die Haut berührt, befindet sich eine feine Nadel, die automatisch ausfahren kann. Über sie wird die programmierte Wirkstoffmenge injiziert, ohne dass der Patient eingreifen muss. Die präzise Steuerung regelt die Abgabe von wenigen Mikrolitern des Medikaments über einen Zeitraum von Minuten, Stunden oder Tagen.
Herzstück eines solchen Dosiersystems ist dabei eine winzige Mikroinjektionspumpe, die den Wirkstoff zuverlässig und äußerst genau abgibt. Mit der Entwicklung eines speziellen Pumpengehäuses aus Kunststoff und Silikon beauftragte ein weltweit führendes Pharma- und Medizinunternehmen den Dichtungsspezialisten Trelleborg Sealing Solutions. Im Inneren der Pumpe sorgt ein innovativer Werkstoff von Wacker für reibungslose Abläufe.
Zweikomponentenspritzguss für kompakte Geräte
Die filigrane Mikroinjektionspumpe besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper, in dem sich ein Kolben elektrisch bewegt. Er saugt das Medikament aus einem Vorratsgefäß an und befördert es zur Injektionsnadel. Das Pumpengehäuse gibt es in verschiedenen Ausführungen, um flüssige Mengen von 2 oder 10 µl zu befördern. Mit einer Länge von 15 mm ist die kleinere Pumpe nicht viel größer als ein Fingernagel.
Reibung, Abdichtung und die Verbindung von zwei verschiedenen Materialien auf engstem Raum waren von Anfang an eine Herausforderung für die Entwickler. Neben der kompakten Bauweise stand von Anfang an die Kosteneffizienz im Fokus, da es die Injektionspumpe in ein Einwegprodukt zu integrieren galt: Aus Sicherheitsgründen ist es hierbei unabdingbar, dass alle Komponenten, die mit dem Patienten oder dem Medikament in Kontakt kommen, nach Gebrauch entsorgt werden. Andere Bauteile wie Gehäuse, Motor oder Batterie können jedoch wiederverwendet werden.
Aufgrund der kompakten Abmessungen und der geringen Toleranzen konnte das Bauteil nur im Zweikomponentenspritzguss mit Dichtungen aus Flüssigsilikonkautschuk hergestellt werden. Die Verarbeitung von Flüssigsilikonkautschuk (LSR) ist das Spezialgebiet von Trelleborg am Standort Stein am Rhein in der Schweiz. Dort gibt es eine Reinraumfertigung für medizintechnische Anwendungen, in der unter streng kontrollierten Bedingungen produziert wird.
