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Kassettenbasiertes Analysensystem

Kassettenbasiertes Analysensystem zur kontinuierlichen Überwachung physiologischer Blutparameter am Patienten

Projektname: Click&Go
Kassettenbasiertes Analysensystem zur kontinuierlichen Überwachung physiologischer Blutparameter am Patienten "Click&Go" (Verbundprojekt im Spitzencluster MicroTEC Südwest)
Projektleiter: Dipl.Ing. Massimo Kubon
Geldgeber: BMBF
Projektträger: VDI-VDE-IT
FKZ: 16SV5112
Laufzeit von: 01.10.2010
Laufzeit bis: 30.09.2012

Im Click&Go Vorhaben soll ein vermarktungsfähiges kassettenbasiertes Analysensystem zur quasikontinuierlichen Überwachung des Säure-Basen-, Blutgas- und Elektrolyt-Status kritisch kranker Patienten realisiert werden. Herzstück des Click & Go Analysensystems ist eine mikrofluidische Einwegsensorkassette, die alle wesentlichen Komponenten (Elektrochemische Mikrosensoren, Mikrofluidik sowie die Aktorik bestehend aus Mikropumpe und Ventilen sowie den Kalibrierlösungen) für die quasikontinuierliche Blutprobenanalyse beinhaltet. Im Teilvorhaben des NMI werden eine stabile Referenzelektrode und Aufbau- und Verbindungstechnologien für die Sensorkarte entwickelt sowie Anwendungstests durchgeführt.

Beschreibung

In diesem Vorhaben soll ein vermarktungsfähiges kassettenbasiertes Analysensystem zur quasikontinuierlichen Überwachung des Säure-Basen-, Blutgas- und Elektrolyt-Status kritisch kranker Patienten realisiert werden. Herzstück des Click & Go Analysensystems ist eine mikrofluidische Einwegsensorkassette, die alle wesentlichen Komponenten (Elektrochemische Mikrosensoren, Mikrofluidik sowie die Aktorik bestehend aus Mikropumpe und Ventilen sowie den Kalibrierlösungen) für die quasikontinuierliche Blutprobenanalyse beinhaltet. Die Einwegsensorkassette wird direkt am Patienten über vorhandene Schlauchsysteme z.B. arterielle invasive Blutdruckmessung eingesetzt und mit einer wieder verwendbaren Steuereinheit (Konsole) verbunden. Die Messdaten werden zu einem Anzeige-Modul mit Touchscreen (User Interface) und KIS/HIS Schnittstelle (Krankenhausinformationssystem / Hospital Information System) übertragen. Die Entwicklung und die technische Realisierung der Einwegsensorkassette wird durch eine extrem günstige Kostenstruktur der verwendeten Einzelmodule, Teilkomponenten und Funktionsmaterialien sowie auch der intelligenten Systemintegration für die späteren Produktionsabläufe bestimmt. Im Teilvorhaben des NMI werden eine stabile Referenzelektrode und Aufbau- und Verbindungstechnologien für die Sensorkarte entwickelt sowie Anwendungstests durchgeführt.
Folgende Arbeits- und Teilziele werden angestrebt:

1. Entwicklung stabiler, preisgünstiger und robuster Mikrosensoren für Elektrolyte (K+, Na+, Ca2+), pH-Wert, pO2 (Sauerstoff-Partialdruck), pCO2 (Kohlendioxid-Partialdruck) und Hkt (Hämatokrit) unter Berücksichtigung neuester Material- und Verfahrensentwicklungen. Herstellung einer kompakten Sensorkarte.
2. Entwicklung von Fertigungsprozessen zur Herstellung der Einwegsensorkassette und Integration von Kalibrierflüssigkeiten. Kombination von Fluidik (Ventil und Pumpfunktionen im Spritzgussverfahren) und Sensorik (Sensorkarte).
3. Entwicklung von Fertigungsprozessen zur Herstellung von Miniatur-Aktoren zur Steuerung der Fluidik in der Einwegsensorkassette. Entwicklung der Schnittstelle Steuermodul/Einwegsensorkassette.
4. Entwicklung und Herstellung der elektronischen Komponenten zur miniaturisierten Messung und Digitalisierung der Sensorsignale, Steuerung der Aktoren im Steuer-Modul und der Datenübertragung vom/zum Anzeige-Modul.
5. Erstellung einer Spezifikationsliste mit allen Richtlinien, Vorgaben und Randbedingungen zur Schnittstelle Einwegsensorkassette/extrakorporaler Blutkreislauf.

Projektpartner

  • as electronics GmbH, Großbettlingen
  • Bürkert Werke GmbH, Ingelfingen
  • G. RAU GmbH & Co. KG, Pforzheim
  • Oechsler AG, Ansbach
  • sense2care GmbH, Reutlingen

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