Mikro- und Nanosysteme in der Elektronik-Industrie

PRODUKTINNOVATION

STMicroelectronics und Debiotech

Erster Prototypen einer Insulin-Nanopumpe auf Basis der Mikrofluidik-MEMS-Technologie

Debiotech und STMicroelectronics stellen die ersten Evaulierungs-Prototypen einer speziellen miniaturisierten Pumpe zur Verabreichung von Insulin vor. Das winzige System lässt sich auf einem Einmal-Pflaster befestigen und kann für die ständige Insulin-Infusion sorgen, was erhebliche Verbesserungen für die Verfügbarkeit, Behandlungseffizienz und die Lebensqualität von Diabetespatienten mit sich bringt. Die auf Mikrofluidik-MEMS-Technologie (Micro-Electro-Mechanical System) basierende, bahnbrechende Nanopumpe hat die ersten Testphasen bereits erfolgreich hinter sich gebracht und ist nun bereit für die Aufnahme der Massenproduktion.
Die stark miniaturisierte Wegwerf-Insulinpumpe kombiniert das Know-how von Debiotech im Bereich der Insulinverabreichungs-Systeme mit den Stärken, über die ST in der Massenproduktion von Mikrofluidik-Bausteinen auf Siliziumbasis verfügt. Die Nanopumpe ist gegenüber bisherigen Insulinpumpen um den Faktor vier verkleinert worden und lässt sich als nahezu unsichtbares Pflaster auf der Haut tragen.
Die Mikrofluidik-Technologie erlaubt außerdem eine bessere Kontrolle über die zugeführten Insulinmengen und macht es dadurch möglich, die natürliche Sekretion der Bauchspeicheldrüse besser nachzuahmen. Der Sicherheit des Patienten kommt ferner die Tatsache zugute, dass potenzielle Funktionsfehler der Pumpe erkannt werden.
Die MEMS-basierte Nanopumpe ist als Einmal-Produkt konzipiert, und ihre Großserienproduktion erfolgt mit Verfahren aus der Halbleiterfertigung. Sie ist deshalb bedeutend erschwinglicher und erspart dem Patienten ebenso wie dem Gesundheitssystem die hohen Vorab-Investitionen, die typisch für aktuelle Insulinpumpen-Lösungen sind.
Die auch als ‚Continuous Subcutaneous Insulin Infusion’ (CSII) bezeichnete Insulinpumpen-Therapie entwickelt sich zu einer immer attraktiveren Alternative zu den teils mehrmals täglich erforderlichen Einzelinjektionen von Insulin. Bei der CSII-Therapie wird dem Patienten eine programmierbare Pumpe appliziert, die das Insulin aus einem Speicherreservoir bezieht und es – vom Patienten gemäß seinem individuellen Bedarf programmiert – über den gesamten Tag hinweg subkutan, d. h. in das Gewebe unterhalb der Haut injiziert.
Die von Debiotech entwickelte und von ST industrialisierte Insulin-Nanopumpe verkörpert die fortschrittlichste Anwendung der Mikrofluidik-MEMS-Technologie in der Diabetestherapie.
„Durch die erfolgreichen Tests der ersten Prototypen ist die Verfügbarkeit dieser revolutionären Insulin-Nanopumpe auf dem Markt einen Schritt näher gerückt“, sagt Benedetto Vigna, Group Vice President und General Manager der MEMS and Healthcare, RF Transceivers and Sensors Division von ST. „Zusammen mit Debiotech als unserem entscheidenden Partner bereiten wir ein winziges Siliziumbauteil vor, das für Millionen von Diabetespatienten auf der ganzen Welt eine bedeutende Verbesserung bringen wird.“
Dr. Frédéric Neftel, Präsident und CEO von Debiotech, fügt hinzu: „Dieser wichtige Meilenstein in der industriellen Herstellung der Insulin-Nanopumpe stellt eine signifikante Errungenschaft auf dem Weg zur erfolgreichen Einführung eines neuen Systems für die Verabreichung von Medikamenten dar, das ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit mit einem bisher nicht gekannten Komfort? und Sicherheitsniveau für den Patienten verbindet. Die Kooperation mit ST hat sich, was den Zeitaufwand und die Resultate betrifft, als extrem effizient erwiesen. Sie gibt uns nunmehr die Möglichkeit, uns voll auf die künftige Partnerschaft mit einem führenden Medizintechnik-Hersteller zu konzentrieren, der die Verantwortung für die Markteinführung des Produkts übernehmen wird.“

Hintergrundinformation
Weltweit leiden ca. 250 Millionen Menschen an Diabetes. Das allgemeine Bevölkerungswachstum, das wachsende Durchschnittsalter und die Lebensweise dürften diese Zahl in den nächsten zehn Jahren weiter ansteigen lassen. Ohne geeignete Therapie kann Diabetes zu Herzgefäßerkrankungen, Nierenversagen, Erblinden, Nervenschädigungen und schließlich sogar zum Tod führen. In den meisten entwickelten Ländern zählt Diabetes zu den Haupt-Todesursachen.
Der Markt für die Insulinpumpen-Therapie wächst rapide. Laut einer HSBC-Erhebung aus dem Jahr 2005 wird das Volumen dieser Marktsparte von 800 Mio. US-Dollar im Jahr 2004 bis 2009 auf 1,6 Mrd. US-Dollar anwachsen.