Beschichtungen für Life Science: Vakuumbeschichtungstechnik und Plasmabehandlung von Mikrosystemen in Medizintechnik, Pharmaforschung und Biologie

Beschichtungen für Life Science: Vakuumbeschichtungstechnik und Plasmabehandlung von Mikrosystemen in Medizintechnik, Pharmaforschung und Biologie
Bucher V, Nisch W
Vakuum in Forschung und Praxis. 2010 Feb; 22(1): 14 - 24. DOI: 10.1002/vipr.201000405

In der Life Science (Medizintechnik, Pharmaforschung, Biologie) werden die aus der Halbleitertechnologie bekannten Dünnschicht‐Verfahren und die dazugehörigen Mikrostrukturierungsverfahren erfolgreich eingesetzt. Nur sie ermöglichen die Funktionen der komplexen und oft miniaturisierten Produkte. Die Life Science ist ein stark wachsender Teil in der Mikrosystemtechnik, der viele Innovationen wie z.B. das Cochlear‐Implantat als Ersatz für das menschliche Ohr hervorgebracht hat oder kurz vor der Markteinführung stehende Produkte wie das Retina‐Implantat ermöglicht.

Seit den 60‐er Jahren des letzten Jahrhunderts ist der Einsatz von Polymeren („Kunststoffen”︁) in dieser Branche rasant gewachsen und stellt auch heute noch ein Wachstumsfeld für Kunststoff‐Verarbeiter dar. Gründe hierfür sind die preiswerte Herstellung und die einfache Sterilisierbarkeit von Kunststoff‐Einwegartikeln. Oft aber fehlt Kunststoffen eine bestimmte Oberflächenfunktionalität, die jedoch durch eine nachträgliche (funktionale) Beschichtung erreicht werden kann. Die Niederdruck‐Plasmatechnologie als Untergruppe der Vakuumbeschichtungstechnik ist hierfür eine sehr gut geeignete Methode, da die Bearbeitungstemperaturen im Bereich zwischen 20 °C – 60 °C liegen können. Aber auch für keramische und metallische Produkte aus der Life Science – Branche bietet sich eine Fülle von Beschichtungsmöglichkeiten an, z. B. Thrombose‐hemmende diamantähnliche Schichten auf implantierbaren Stents.

In diesem Übersichts‐Artikel sollen die Grundlagen der dafür nötigen Vakuumbeschichtungstechnik und Plasmabehandlung und in einer exemplarischen Zusammenschau einige Aspekte und Anwendungsbeispiele aus der Life Science beschrieben werden.