Medizin- und Pharmatechnologie

Neue Technologien für die medizintechnische Anwendung entwickeln

© Fraunhofer ITEM, Ulrich Froriep

Der Aufbau von Produktionstechnologien für innovative Arzneimittel – ATMPs und Biologika – ist ein Forschungsfeld, das zunehmend in den Fokus am Fraunhofer ITEM rückt. Für bestimmte Therapeutika wie CAR-T-Zellen sind personalisierte Herstellungsprozesse erforderlich. Allerdings hat die Entwicklung von benötigten Produktionstechnologien mit dem rasanten biomedizinischen Fortschritt noch nicht Schritt gehalten. Ziel der Forschenden ist es, skalierbare und robuste technologische Plattformen für die Entwicklung und Produktion von Biologika zu etablieren. Mithilfe von automatisierten und digital unterstützten Produktionstechnologien sollen diese Arzneimittel zukünftig schnell, sicher und zuverlässig entwickelt und nach den hohen Anforderungen der pharmazeutischen Herstellung produziert werden.

Ein anderes Forschungsfeld ist die Entwicklung innovativer Inhalationstechnologien. Aktuell liegt der Fokus darauf, neue Technologien zur medizinischen Anwendung von Aerosolen in Richtung von Smart-Drug-Device-Kombinationsprodukten, also Kombinationen aus intelligentem Medizinprodukt und Arzneimittel, zu entwickeln.

Des Weiteren wird die additive Fertigung patientenindividueller Implantate erforscht. Um ihre langfristige Haltbarkeit bewerten zu können, entwickeln die Forschenden passende, neue Prüfmethoden wie die Testung der Osseointegration orthopädischer Implantate. Im Vordergrund stehen die Prüfung aktiver Implantate, wie die Langzeitfunktion von Neuroimplantaten, sowie Testsysteme für funktionelle Implantate, u. a. mit antiinfektiöser oder antifibrotischer Wirkung.

 

Next Generation Risk Assessment

Für die Bewertung der Sicherheit von Medizinprodukten wenden die Forschenden auch das neuartige Konzept des sogenannten »Next Generation Risk Assessment« an. Für diesen Ansatz nutzen sie Modellierungsparameter, mit deren Hilfe sie auf Labor- und insbesondere auf Tierversuche verzichten können. Dabei setzen sie Methoden ein, die in erster Linie für die Risikobewertung von Industriechemikalien verwendet werden, wie TTC, Read-Across und QSAR. Dieser Ansatz ist im Angesicht der aktuellen regulatorischen Anforderungen an Medizinprodukte umso relevanter: Je eher die regulatorische Strategie festgelegt wird, desto reibungsloser kann die notwendige Konformitätsbewertung durchgeführt werden und desto schneller kann das Produkt auf den Markt kommen. Eine umfangreiche Datenbank zu Anforderungen und Materialien für eine optimierte (Re-)Zertifizierung von Medizinprodukten befindet sich zurzeit im Aufbau.

Medizin- und Pharmatechnologie: Aktuelle Projekte und Highlights

 

Individualisierte Fingergelenksimplantate

Das Konsortium FingerKIt entwickelt individualisierte Gelenkimplantate mittels KI-basiertem 3D-Druck. 

 

Projekt MDOT

In diesem EU-Projekt soll eine Plattform entwickelt werden, um Unternehmen bei der Konformitätsbewertung von Medizinprodukten zu unterstützen, deren Fokus auf der Inhalations-, Neuroimplantat- und orthopädischer Implantattechnologie liegt. 

 

Pressemitteilung / 3.6.2022

Projekt RNAuto

Fraunhofer entwickelt automatisierte Produktionstechnologien für mRNA-basierte Arzneimittel.

Innovation für Frühgeborene

Entwicklung eines Systems, das die Atmung von Frühgeborenen optisch detektiert und das Aerosol direkt an der Patientenschnittstelle atemsynchronisiert freisetzt. 

 

Projekt REMEDIA

Im Projekt REMEDIA geht es darum festzustellen, inwieweit Umwelteinflüsse die Erkrankungshäufigkeit und Schwere von Lungenerkrankungen über den gesamten Krankheitsverlauf hinweg beeinflussen.

 

RealWorld4Clinic

Die Alltagserhebung von kardiorespiratorischen Gesundheitsdaten mithilfe eines Multisensorsystems soll helfen, die Medikamentenentwicklung und die Patientenversorgung deutlich zu verbessen.

Leistungszentrum Medizin- und Pharmatechnologie

Das im März 2021 gestartete Leistungszentrum bietet eine Plattform für die Forschung und den Innovationstransfer in die Patientenversorgung.

Projektarchiv

Hier finden Sie weitere Projekte sortiert nach unseren Forschungs- und Entwicklungskompetenzen. 

Publikationen

  • Abdulbaki, A., Doll, T., Helgers, S., Heissler, H. E., Voges, J., Krauss, J. K., Schwabe, K., Alam, M. (2023). Subthalamic Nucleus Deep Brain Stimulation Restores Motor and Sensorimotor Cortical Neuronal Oscillatory Activity in the Free-Moving 6-Hydroxydopamine Lesion Rat Parkinson Model. Neuromodulation [Epub ahead of print]. doi: 10.1016/j.neurom.2023.01.014 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1094715923000235?via%3Dihub
  • Aksu, M., Kumar, P., Guttler, T., Taxer, W., Gregor, K., Mussil, B., Rymarenko, O., Stegmann, K. M., Dickmanns, A., Gerber, S., Reineking, W., Schulz, C., Henneck, T., Mohamed, A., Pohlmann, G., Ramazanoglu, M., Mese, K., Gross, U., Ben-Yedidia, T., Ovadia, O., Fischer, D. W., Kamensky, M., Reichman, A., Baumgartner, W., von Kockritz-Blickwede, M., Dobbelstein, M., Gorlich, D. (2024). Nanobodies to multiple spike variants and inhalation of nanobody-containing aerosols neutralize SARS-CoV-2 in cell culture and hamsters. Antiviral Research 221: 105778. doi: 10.1016/j.antiviral.2023.105778 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166354223002565?via%3Dihub  - Open Access
  • Nguyen, M. H., Onken, A., Wulff, A., Foremny, K., Torgau, P., Schutte, H., Hild, S., Doll, T. (2023). Computational Modeling of Diffusion-Based Delamination for Active Implantable Medical Devices. Bioengineering (Basel) 10(5). doi: 10.3390/bioengineering10050625 https://www.mdpi.com/2306-5354/10/5/625  - Open Access
  • Weissfuss, C., Wienhold, S. M., Burkle, M., Gaborieau, B., Bushe, J., Behrendt, U., Bischoff, R., Korf, I. H. E., Wienecke, S., Dannheim, A., Ziehr, H., Rohde, C., Gruber, A. D., Ricard, J. D., Debarbieux, L., Witzenrath, M., Nouailles, G. (2023). Repetitive Exposure to Bacteriophage Cocktails against Pseudomonas aeruginosa or Escherichia coli Provokes Marginal Humoral Immunity in Naive Mice. Viruses 15(2). doi: 10.3390/v15020387 https://www.mdpi.com/1999-4915/15/2/387 - Open Access
  • Willy, C., Bugert, J. J., Classen, A. Y., Deng, L., Duchting, A., Gross, J., Hammerl, J. A., Korf, I. H. E., Kuhn, C., Lieberknecht-Jouy, S., Rohde, C., Rupp, M., Vehreschild, M., Vogele, K., Wienecke, S., Witzenrath, M., Wurstle, S., Ziehr, H., Moelling, K., Broecker, F. (2023). Phage Therapy in Germany-Update 2023. Viruses 15(2). doi: 10.3390/v15020588 https://www.mdpi.com/1999-4915/15/2/588 - Open Access
  • Wittmann, J., Bunk, B., Korf, I., Wienecke, S., Spröer, C. (2023). Therapie-Phagen: Voraussetzung für die Anwendung geschaffen. Biospektrum 29(2): 222-222. doi: 10.1007/s12268-023-1917-8 https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s12268-023-1917-8.pdf - Open Access