Forschung und Entwicklung Empa: Industriepartner für intelligenten Bohrer gesucht

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EMPA Eidgenössische Material- Prüfungs-und Forschungsanstalt

Empa-Forscher haben einen neuartigen smarten Bohrer für das Einsetzen eines Cochlea Implantats entwickelt. Der Bohrer schaltet sich in der Nähe von Nerven automatisch ab. Dadurch wird das Risiko minimiert, beim Einsetzen des Implantats Gesichtsnerven zu verletzen.

Methoden des «Advanced Manufacturing» können auch in der Chirurgie zu bemerkenswerten Fortschritten führen. Eine Forschergruppe unter Leitung von Stefan Weber vom Artorg Center for Biomedical Engineering Research der Universität Bern hat einen Roboter entwickelt, der Cochlea-Implantate schonender einsetzen kann als ein Chirurg. «Wenn ein Chirurg den Eingriff vornimmt, muss er relativ grosse Bereiche des Schädelknochens abtragen», erläuterte Weber damals in einem Artikel der NZZ. Erst wenn er sehe, wo die Nerven lägen, setze er den Bohrer an. Der Roboter bohrt dagegen nur einen 1,8 Millimeter schmalen Kanal, dessen Verlauf an Hand eines zuvor erstellten CT-Bilds festgelegt wird.

Die Mediziner des Artorg-Centers gelangten an die Empa mit der Frage: Könne man nicht einen Bohrer entwickeln, der zugleich den Gesichtsnerv elektrisch stimuliert, einen Bohrer also, der seine Position im Schädel des Patienten anzeigt? Kerstin Thorwarth von der Empa-Abteilung «Surface Science & Coating Technologies» entwickelte gemeinsam mit einer Kollegin einen Bohrer mit leitfähiger Spitze. Die leitfähigen und isolierenden Hartschichten aus Titannitrid (TiN) und Siliziumnitrid (Si3N4) wurden per Magnetron-Sputtering auf den Bohrkopf aufgebracht. Dafür mussten die einzelnen Windungen des Bohrers mit speziellen Masken abgedeckt werden.

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Der Bohrer mit der an der Empa entwickelten Spezialoberfläche wies die passenden elektrischen Eigenschaften auf und bestand auch Bohrversuche in Knochenmaterial, die im Labor durchgeführt wurden. Nun sucht das Forscherteam der Empa gemeinsam mit den Chirurgen aus Bern nach einem Industriepartner, der den Smart-Drill nach den gesetzlichen Vorgaben für Medizinprodukte herstellen kann. «Dazu wird weiterer signifikanter Entwicklungsaufwand nötig sein», so Weber. Und der brauche noch die passende Finanzierung.

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