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Dresdner Wissenschaftler entwickeln Warnchip für Hüftgelenke

Dresdner Wissenschaftler entwickeln Warnchip für Hüftgelenke

Durch den demografischen Wandel steigt der Bedarf an künstlichen Hüftgelen-ken und anderen "Reparatur"-Implantaten für den Menschen drastisch.

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Die Funktionsweise des neuen Hüftgelenk-Chips.

Quelle: MPD

Dresden . Und die sollen dann aber bitte schön auch lange halten, denn keiner will sich ständig auf den OP-Tisch legen. Helfen soll dabei ein elektronisches Verschleiß-Überwachungssystem, das das Dresdner Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) und die junge Chipschmiede "Anvo-Systems Dresden" gemeinsam entwickeln.

Von Heiko Weckbrodt und Ingolf Pleil

Das "System on Chip" (SoC) vereint Verschleißsensoren, Kontrollelektronik, "merkfähige" Speicher und ein Funkmodul (RFID), die selbst die Gamma-Strahlung bei der Sterilisation vor der Operation wegstecken und jahrelang mit minimalen Stromverbrauch funktionieren. Hergestellt werden die Entwürfe von der Dresdner Chipfabrik von "X-Fab". Bei Medizinern stößt die Entwicklung auf Begeisterung.

"Stellen Sie sich ein künstliches Hüftgelenk vor, das jahrelang Dauerbelastungen ausgesetzt ist", erklärt Anvo-Chef Stefan Günther den Hintergrund der gemeinsamen Entwicklung mit den Fraunhofer-Forschern. "Da verändert sich mit der Zeit das Spiel zwischen den beweglichen Teilen, da nutzen sich Oberflächen ab." Dies zu überwachen und per Funk zu melden, wenn ein Austausch vonnöten ist - schon bevor der Patient unter Dauerschmerzen leidet -, sei eine Aufgabe des neuen Moduls.

Auch der Einsatz für andere Implantate sei vorstellbar, auch mit Steuerungsfunktionen. "Und durch die RFID-Schnittstelle lassen sich sogar Software-Updates ohne Eingriff von außen aufspielen", sagt Günther. Perspektivisch weitergedacht, klingt das fast wie Science Fiction: Man stelle sich vor, man könnte einem Patienten per Funk-Update eine höhere Lebensqualität verpassen - mehr Sehschärfe zum Beispiel oder ein besseres Gehör...

Anvo entstand 2009 - nach mehreren Besitzerwechseln - aus der ausgegliederten Speicher-Abteilung der Dresdner Chipschmiede ZMDi. Inzwischen hat die Firma 18 Mitarbeiter. Sie haben sich auf besonders schnelle, langlebige und energiegenügsame Speicher spezialisiert, die sich im Gegensatz zu klassischen Computer-Speichern ihre Daten dauerhaft merken - sogenannte "nvSRAMs" in einer speziellen Anvo-Variante. "Wir haben uns da zahlreiche technologische Details einfallen lassen, die unsere Speicherlösungen ganz besonders zuverlässig und effizient machen", betont Günther. Nachdem man nun wichtige eigene Kernprodukte fertig entwickelt habe, rechne man in den kommenden Jahren mit einem deutlichen Wachstum: Die Jahresumsätze sollen von derzeit unter einer Million Euro in ein paar Jahren auf "zweistellige Millionenbeträge", der Personalstamm auf etwa 30 Köpfe wachsen, prognostizierte Günther.

Ein eigenes Werk hat das Unternehmen nicht. Herstellen lässt es seine Chipentwürfe in der ehemaligen ZMD-Fabrik, die jetzt dem Auftragsfertiger "X-Fab" gehört. Diese Kooperation wollen Anvo und X-Fab nun ausbauen: Der Auftragsfertiger stellt künftig nicht nur Chips für Anvo her, sondern darf dessen spezielles Know-How für nichtflüchtige SRAM-Speicher, die sich Daten ohne Stromzufuhr dauerhaft merken, auch anderen Kunden anbieten.

"Intelligente Hüft-Endoprothesen sind ein guter Schritt, um bei Patienten schwere Verschleißleiden der Hüftgelenke zu vermeiden und lebenslang Schmerzfreiheit und Mobilität zu sichern", erklärte der Chefarzt der Klinik für Orthopädie und orthopädische Chirurgie am Krankenhaus Dresden-Friedrichstadt, Prof. Dr. Hartmut Fengler, gegenüber DNN. Als erfahrener Hüftspezialist sei er täglich mit ernsten Problemen konfrontiert, die künstliche Gelenke hervorrufen können. "Sie können bis zur Gehunfähigkeit dieser Patienten führen", sagte Fengler. Probleme - wie Lockerung der Implantate und Materialverschleiß - könnten schließlich bis zum Versagen der künstlichen Gelenke führen. Seit Jahren arbeiten und forschen Wissenschaft und Industrie an der Entwicklung "intelligenter Implan-tate".

Aus den Dresdner Neuesten Nachrichten vom 08.11.2012

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