Mikrostrukturtechnik und Biomaterialien

In der Biomedizintechnik zeichnet sich derzeit ein Trend zu einer verstärkten Miniaturisierung des operativen Instrumentariums und der Peripheriegeräte ab, da zur sicheren Durchführung vieler minimal invasiv auszuführender chirurgischer Eingriffe sehr kleine Instrumente und Zusatzgeräte benötigt werden. Weiterhin werden für verschiedene Anwendungen im Life-Sciences-Bereich, wie z. B. innerhalb der klinischen Diagnostik und der pharmazeutischen Chemie, in zunehmendem Masse Komponenten mit eingearbeiteten Mikrostrukturen benötigt. Mit den inzwischen verfügbaren mikrotechnischen Herstellungsverfahren (siehe Kapitel 40.2) ist man in der Lage, unterschiedliche geometrische Formen von kleinen dreidimensionalen Bauteilen und Baugruppen im Mikrometerbereich zu fertigen. Für spezielle Anwendungen können aber auch Strukturen im Bereich von einigen 100 nm erzeugt werden. Mikrostrukturierte Komponenten und Baugruppen können entweder in Form von Implantaten in den menschlichen Körper gelangen oder in extrakorporal einsetzbaren Geräten zum Einsatz kommen (siehe Kapitel 40.3). Dabei ist zwischen Kurzzeit- und Langzeitimplantaten zu unterscheiden. Typische Kurzzeitimplantate sind beispielsweise Operationsinstrumente während eines operativen Eingriffes und für kurze Zeiträume gelegte Spezialkatheter zur gezielten Entnahme von Körpersäften oder zur temporären Medikamentenapplikation. Zur Kategorie der Langzeitimplantate gehören beispielsweise auf Dauer eingesetzte Gefässendoprothesen (Stents), Herzschrittmacher, Cochleaimplantate, miniaturisierte Medikamentendosiersysteme auf Basis mikrofluidischer Baugruppen (Mikropumpen, Mikrokanäle, etc.), implantierbare Arrays von Mikroelektroden, welche innerhalb der Neurobionik verstärkt Anwendung finden werden, sowie in der Zukunft auch künstliche Organe.