Große kleine Drähte

Die ultrafeinen Drähte der Marke Exera^® , die in medizinischen Geräten wie Herzschrittmachern und Hörgeräteimplantaten verwendet werden, gehören zu den kleinsten Produkten, die Sandvik herstellt. Aber diese winzigen Drähte haben einen enormen Einfluss auf die Lebensqualität der Menschen, die sie in ihrem Körper tragen.

Sandvik ist vielleicht nicht so bekannt für seine Rolle bei der Herstellung von Produkten für medizinische Anwendungen wie für seine Zerspanungs- und Bergbaulösungen. Aber der medizinische Sektor innerhalb des Geschäftsbereichs Sandvik Materials Technology ist in der Tat weltweit führend in der Herstellung von Materialien für Produkte wie Skalpelle und Knochensägen sowie Rohre für Knochenschrauben und Wirbelsäulenfixierungsvorrichtungen. Darüber hinaus besteht der weitaus größte Teil des medizinischen Sektors von Sandvik aus den winzigen Drähten, die in einer relativ kleinen Fabrik (110 Mitarbeiter) in Florida in den Vereinigten Staaten hergestellt werden.

Eine Nische erobern

Die Produktpalette von Exera besteht aus hochwertigen, ultrafeinen Drähten und Komponenten auf Drahtbasis. Die Drähte sind sogar so winzig, dass sie vor kurzem in Insektengehirnen eingesetzt wurden, um die Reaktion auf Reize zu testen. Aufgrund ihrer geringen Größe und ihrer hohen Qualität sind sie ideal für den Einsatz in medizinischen Geräten, die in den Menschen implantiert werden. Normalerweise werden diese Art von Drähten in der Unterhaltungselektronik eingesetzt. Doch das Sandvik-Werk in Florida, in dem die Exera-Produkte hergestellt werden, hat sich in den letzten 20 Jahren eine Nischenrolle in der Medizintechnikbranche erobert.

"Die erste medizinische Anwendung, mit der wir zu tun hatten, waren Herzschrittmacherkabel", sagt Gary Davies, Leiter der BU Medical bei Sandvik Materials Technology, "Der Kunde wusste, dass wir ultrafeine Drähte herstellen, aber er brauchte ein höheres Qualitätsniveau als das, was er bisher bekam, also fragte er uns, ob wir das tun könnten. Wir begannen mit dem Prototyping und stellten dann das Produkt her, das sie brauchten.

Als die Fabrik immer mehr Aufträge für medizinische Anwendungen erhielt, verlagerte sich das Kerngeschäft in die heutige Position, in der die gesamte Energie und der Schwerpunkt auf der Belieferung der weltweiten Medizintechnikindustrie liegt.

Vor kurzem wurde der Markenname Exera entwickelt, um einen Wiedererkennungswert zu schaffen: "Wir haben uns diesen Namen ausgedacht, weil wir der Meinung waren, dass er dazu beiträgt, Produkte zu beschreiben, die mit hoher Präzision und hervorragender Qualität hergestellt werden - die Dinge, die auf dem Markt für medizinische Geräte wirklich benötigt werden", sagt Davies. "Sie können sich vorstellen, dass Sie, wenn Sie etwas durch einen chirurgischen Eingriff in Ihren Körper implantiert bekommen, sicher sein wollen, dass es aus den bestmöglichen Komponenten hergestellt wurde.

Im Inneren des Körpers

Exera-Drähte werden hauptsächlich in vier medizinischen Anwendungskategorien eingesetzt (siehe Seitenleiste). Dazu gehören Herzschrittmacher und Katheter für die Gefäßtherapie, Implantate zur Behandlung von Hörstörungen und Hirnstimulationsgeräte, die helfen, Krankheiten wie Parkinson oder Epilepsie zu kontrollieren.

This continuous glucose-monitoring device that contains EXERA components is a life saver for Type 1 diabetics.

Aber die Drähte sind nicht einfach nur Hilfsmittel, die das Funktionieren anderer Funktionen in den Geräten ermöglichen. Sie sind oft der eigentliche Hauptbestandteil des Geräts. Davies erklärt, dass die Drähte zwei Hauptzwecken dienen: "Sie werden entweder zur Stimulierung eines Nervs oder eines Herzmuskels oder zur Messung von Körperfunktionen wie Blutdruck und Blutzuckerspiegel verwendet.

"Die Elektrodenanordnung aus Drähten, die bei Implantaten für Hörstörungen verwendet wird, um das Organ zu stimulieren, besteht zum Beispiel aus diesen ultrafeinen Drähten", sagt Davies, und bei den Geräten zur kontinuierlichen Überwachung des Blutzuckerspiegels, mit denen die Menschen ihre Ernährung anpassen oder wissen, wann sie Insulin nehmen müssen, ist der Draht der eigentliche Sensor. Er ist das eigentliche Herzstück des Geräts."

Die Herstellung von Komponenten, die für den Einsatz im Körper geeignet sind, erfordert viele zusätzliche Prüfungen und Abwägungen, für die Davies und sein Team die notwendigen Kompetenzen entwickelt haben. Dazu gehört die Notwendigkeit, Produkte in ISO-Reinräumen (International Organization for Standardization) herzustellen, um die Kontamination zu minimieren.

"Wir müssen besondere Vorsichtsmaßnahmen ergreifen, da diese Produkte dort eingesetzt werden, wo sie verwendet werden", sagt Davies, und in vielen Fällen erfordern sie hohe Präzision und hohe Zuverlässigkeitsstandards. Wir arbeiten mit einigen Produkten, wie z. B. Herzschrittmachern, die dauerhaft implantiert werden und die einer hohen Belastung ausgesetzt sind. Und das Cochlea-Organ im Ohr hat nach der Geburt die gleiche Größe wie während des gesamten Lebens. Daher können schon kleine Kinder diese Geräte erhalten, die theoretisch ein Leben lang halten können. Die Materialien müssen extrem robust sein, um diese Langzeitimplantation zu überstehen. Wir verbringen also viel Zeit damit, zahlreiche Qualifizierungen und Validierungen der Materialien und Prozesse vorzunehmen, um Ausfälle zu minimieren."

Aktive Beziehungen

Auch Forschung und Entwicklung werden in der Fabrik in Florida betrieben.

"Wir haben Beziehungen zu den meisten OEMs medizinischer Geräte", sagt Davies, "und das ist eine wirklich gute Situation, in der wir uns befinden. Wir sind sehr kundenorientiert, und deshalb werden alle Produkte, die wir herstellen, für einen bestimmten Zweck oder eine bestimmte Anwendung gefertigt. Wir neigen nicht dazu, ein Produkt für viele verschiedene Kunden herzustellen, sondern wir fertigen in der Regel etwas für die Anwendung eines bestimmten Kunden an."

Davies fügt hinzu, dass dies seinen Teams hilft, sich frühzeitig in die Produktentwicklung einzubringen: "Wir haben festgestellt, dass dies sehr wichtig ist, weil viele OEMs viele verschiedene Eigenschaften in einem Material bündeln wollen, um verschiedene Funktionalitäten zu erhalten", sagt er. "Indem wir uns in den frühen Phasen einbringen, können wir ihnen helfen zu verstehen, was möglich ist. In vielen Fällen bringen wir auch eine Isolierung auf der Oberfläche an, eine Art Polymer, so dass es ein aktives Material sein kann. Wir arbeiten also an der Entwicklung der verschiedenen Legierungen und Beschichtungsmaterialien.

"Wir sind nicht nur ein Materialanbieter, sondern auch ein Lösungsanbieter", sagt Davies, und wir arbeiten nicht nur aktiv mit den großen etablierten OEMs für medizinische Geräte zusammen, sondern auch mit Universitäten und Forschungslabors, um uns an den neuen Technologien zu beteiligen, die es gibt. Wir müssen im Entwicklungsbereich unseres Geschäfts sehr aktiv bleiben, denn wir müssen in der Lage sein, weiterhin neue Lösungen zu finden und an den Geräten der nächsten Generation zu arbeiten."

Ein aufstrebender Bereich, an dem Davies gerne mitarbeitet, ist die Prothetik: "Die meisten Prothesen sind inaktiv", sagt er, "der nächste Schritt ist, sie aktiv zu machen. Dazu müssen die Nerven stimuliert werden, so dass man zum Beispiel eine Hand öffnen und schließen kann. Wir arbeiten mit einigen Institutionen zusammen, die solche Geräte entwickeln und unsere Drähte für die Nervenstimulation verwenden."

Davies sagt, dass seine Geschäftseinheit zwar nur ein kleiner Teil von Sandvik ist, dass sie aber das Wachstum und die Ausweitung des Engagements des Unternehmens in der medizinischen Industrie anführt. Und er fügt hinzu, dass es ein Geschäftsbereich ist, in dem es sich gut arbeiten lässt: "Viele unserer Produkte haben einen großen Einfluss auf das Leben der Menschen", sagt er, "wenn also Kunden oder Endverbraucher ins Werk kommen, versuchen wir, die Menschen, die die Produkte herstellen, dazu zu bringen, mit ihnen zu sprechen. So können sie sehen, dass sie jeden Tag dazu beitragen, das Leben eines Menschen da draußen in der Welt zu verbessern. Es ist ein super-motivierender Arbeitsplatz.

Erfahren Sie mehr über Exera-Draht auf materials.sandvik