Stora små kablar

De ultrafina trådarna av märket Exera^® som används i medicintekniska produkter som pacemakers och hörapparatsimplantat är bland de minsta produkter som Sandvik tillverkar. Men dessa små trådar har en enorm inverkan på livskvaliteten för de människor som har dem i sina kroppar.

Sandvik är kanske inte lika känt för sin roll som tillverkare av produkter för medicinska tillämpningar som för sina lösningar inom maskinbearbetning och gruvdrift. Men den medicinska sektorn inom affärsområdet Sandvik Materials Technology är faktiskt världsledande när det gäller att tillverka material till bland annat skalpeller och bensågar samt rör till benskruvar och fixeringsanordningar för ryggraden. Den överlägset största delen av Sandviks medicinska sektor utgörs dessutom av de små trådarna som tillverkas i en relativt liten fabrik (110 anställda) i Florida i USA.

Att skapa en nisch

Exeras produktsortiment består av högvärdiga, ultrafina trådar och trådbaserade komponenter. Trådarna är faktiskt så små att de nyligen har använts i insektshjärnor för att testa hur de reagerar på stimuli. Deras ringa storlek och höga kvalitet gör dem idealiska för användning i medicintekniska produkter som implanteras i människor. Vanligtvis är den här typen av trådar vanligast i konsumentelektronik. Men Sandviks fabrik i Florida, där Exera-produkterna tillverkas, har under de senaste 20 åren skapat sig en nischroll inom medicinteknikindustrin.

"Den första medicinska applikation som vi blev involverade i var pacemakeravledningar", säger Gary Davies, chef för BU Medical på Sandvik Materials Technology. "Kunden visste att vi tillverkade ultrafina trådar, men de behövde en högre kvalitetsnivå än vad de kunde få, så de frågade oss om vi kunde göra det. Vi började med prototyper och började sedan tillverka den produkt som de behövde."

I takt med att fabriken tog emot fler order på medicinska tillämpningar började kärnverksamheten förändras till den position den har i dag, där all energi och allt fokus ligger på att betjäna den globala medicintekniska industrin.

Handelsnamnet Exera togs nyligen fram för att skapa varumärkesigenkänning. "Vi kom på det namnet eftersom vi tyckte att det hjälpte till att beskriva produkter som tillverkas med hög precision och utmärkt kvalitet - de saker som verkligen behövs på marknaden för medicintekniska produkter", säger Davies. "Som du kan föreställa dig, om du får något inopererat i kroppen genom kirurgi, vill du vara säker på att det är tillverkat av bästa möjliga komponenter.

Inuti kroppen

Exeras trådar används huvudsakligen inom fyra medicinska applikationskategorier (se sidofältet). De omfattar pacemakers och katetrar som används vid vaskulär terapi, implantat för behandling av hörselskador och hjärnstimuleringsenheter som hjälper till att kontrollera sjukdomar som Parkinsons sjukdom eller epilepsi.

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

Men kablarna är inte bara anordningar som gör det möjligt för andra funktioner i apparaterna att fungera. De är ofta själva huvuddelen av apparaten. Davies säger att ledningarna har två huvudsyften: "Antingen används de för att stimulera något, som en nerv eller en hjärtmuskel, eller så används de för att känna av något i kroppen, som blodtryck och glukosnivåer.

"De trådar som används i implantat för hörselskadade för att faktiskt stimulera organet är till exempel tillverkade av dessa ultrafina trådar", säger Davies. "Och i de apparater för kontinuerlig glukosmätning som människor använder för att anpassa sin kost eller veta när de ska ta insulin är det faktiskt tråden som är sensorn. Det är den del av enheten som är viktigast."

Att tillverka komponenter som är lämpliga för användning inuti kroppen kräver en hel del extra kontroller och avvägningar, som Davies och hans team har utvecklat den kompetens som krävs för att hantera. Bland annat måste produkterna tillverkas i ISO-renrum (International Organization for Standardization) för att minimera kontaminering.

"Vi måste vidta särskilda försiktighetsåtgärder på grund av var produkterna används", säger Davies. "Och i många fall kräver de hög precision och höga krav på tillförlitlighet. Vi arbetar med vissa produkter, t.ex. pacemakers, som implanteras permanent och som utsätts för stora påfrestningar. Och cochleaorganet i örat är lika stort efter födseln som under hela livet. Så små barn kan få dessa apparater och teoretiskt sett kan de hålla hela livet. Materialen måste vara extremt robusta för att klara av en sådan långvarig implantation. Därför lägger vi ner mycket tid på att genomföra ett stort antal kvalificeringar och valideringar av material och processer för att minimera antalet fel."

Aktiva relationer

Forskning och utveckling bedrivs också vid fabriken i Florida.

"Vi har befintliga relationer med de flesta OEM-tillverkare av medicintekniska produkter", säger Davies. "Och det är en riktigt bra situation att befinna sig i. Vi är mycket kundfokuserade, så alla produkter vi tillverkar är avsedda för ett specifikt ändamål eller en specifik applikation. Vi brukar inte tillverka en produkt för en massa olika kunder, utan vi skräddarsyr oftast något för en viss kunds applikation."

Davies tillägger att detta gör det möjligt för hans team att delta i produktutvecklingen på ett tidigt stadium. "Vi har märkt att detta är mycket viktigt eftersom många OEM-tillverkare vill kombinera många olika egenskaper i ett och samma material så att de får olika funktioner", säger han. "Genom att delta i ett tidigt skede kan vi hjälpa dem att förstå vad som är möjligt. I många fall lägger vi också isolering på ytan, någon form av polymer, så att det kan bli ett aktivt material. Vi har alltså utvecklingsinsatser kring de olika legeringarna och de olika beläggningsmaterialen.

"Vi är inte bara en materialleverantör, vi är en lösningsleverantör", säger Davies. "Och förutom att aktivt samarbeta med de stora etablerade OEM-tillverkarna av medicintekniska produkter, arbetar vi också med universitet och forskningslaboratorier så att vi kan ta del av den nya teknik som finns där ute. Vi måste vara mycket aktiva i utvecklingsdelen av vår verksamhet eftersom vi måste kunna fortsätta att hitta nya lösningar och arbeta med nästa generations produkter."

Ett område på frammarsch som Davies ser fram emot att arbeta med är proteser. "De flesta proteser är inaktiva", säger han. "Nästa steg är att göra dem aktiva. Det kräver ett sätt att stimulera nerverna, så att man till exempel kan öppna och stänga en hand. Vi samarbetar med några av de institutioner som utvecklar dessa apparater och som använder våra trådar för nervstimuleringen."

Davies säger att hans affärsenhet visserligen är en liten del av Sandvik, men att den leder tillväxten och expansionen av företagets engagemang i den medicinska industrin. Och, tillägger han, det är en affärsenhet som det är lätt att arbeta för. "Många av våra produkter har stor inverkan på människors liv", säger han. "Så när vi har kunder eller slutanvändare som kommer till fabriken försöker vi få dem som tillverkar produkterna att interagera med dem. De kan då se att de varje dag verkligen bidrar till att förbättra livet för någon där ute i världen. Det är en supermotiverande arbetsplats."

Ta reda på mer om Exera wire på materials.sandvik