Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nachhaltige biomedizinische Textilien mit Zukunft

05.05.2017

Die Textil- und Bekleidungsindustrie hat in der Schweiz eine lange Tradition. Um sich auch zukünftig im internationalen Wettbewerb behaupten zu können, ist die Branche auf Innovationen angewiesen. Genau hier setzt die Forschungsinitiative «SUBITEX – Sustainable Biomedicine Textiles» an, gegründet von der Empa und Swiss Textiles, dem Textilverband Schweiz. Forschung und Industrie spannen zusammen, um durch innovative Ansätze und Wissenstransfer Neuerungen auf dem Gebiet von biomedizinischen Textilien zu fördern und diese schneller auf den Markt zu bringen.

Textilien eignen sich ganz besonders für den Einsatz am und im menschlichen Körper. Nicht nur, dass der Körper selbst aus etlichen Fasern besteht – wir sprechen schliesslich auch von Muskel-, Sehnen- und Nervenfasern. Aus Textilien lassen sich auch ganze Organe oder Teile davon nachbilden.


Eine menschliche Muskelzelle wächst auf einem Vlies aus mikrometerdünnen Polymerfasern. So kann die Kunstmembran biologisch getarnt werden und wirkt fürs Immunsystem wie ein normales Blutgefäss.

Empa

Aktuelles Beispiel dafür ist ein Grossprojekt mit Beteiligung der Empa namens «Zurich Heart»: Hier entwickeln Empa-Forscher unter dem Dach der Hochschulmedizin Zürich gemeinsam mit dem Universitätsspital, der Universität und der ETH Zürich eine künstliche Herzpumpe. Diese wird ein Vliestextil mit einer Schicht aus Herzmuskelzellen besitzen, die vom Blut nicht mehr als Fremdkörper wahrgenommen wird.

«Man muss Abschied nehmen von der Idee, dass es sich bei Textilentwicklung um Baumwoll-T-Shirts dreht», sagt René Rossi, Projektleiter von Subitex und Leiter der Empa-Abteilung «Biomimetic Membranes and Textiles». Vielmehr beschäftige sich die Forschung mit unterschiedlichsten Fasern aus Keramik, Metall, Holz und Kunststoff.

«Ein Textil ist auch nicht einfach ein ‚Lappen‘, sondern vielmehr ein zweidimensionales Gebilde, das aus einem eindimensionalen Material – einer Faser – entstanden ist», so Rossi. Die Gebilde, die daraus entstehen, sind flexible, formbare, dehnbare, leichte Gewirke, Gewebe oder Gestricke.

Rossi: «Den textilen Materialien und ihren Eigenschaften sind theoretisch keine Grenzen gesetzt.» Dies haben auch viele Schweizer Textilunternehmen erkannt, die sich erfolgreich zu spezialisierten Herstellern hochtechnisierter und hochwertiger Produkte gewandelt haben. Sie haben sich zunehmend mit der Forschung vernetzt und besetzen geschickt wirtschaftliche Nischen.

Die Empa bietet sich als Forschungspartnerin geradezu an, weil sie den Bogen schlägt von der Grundlagenforschung wie im Rahmen von «Zurich Heart» bis zur Entwicklung von Produkten, die nahe am Markt sind. So hat sie beispielsweise optische Fasern entwickelt, die in Kliniken für die Messung von vitalen Funktionen bei Frühchen eingesetzt werden oder als Biosensoren mit pH-sensitiven Fasern der Wundüberwachung dienen.

Andere Anwendungsbeispiele sind textile Drucksensoren, die etwa in Rollstühlen eingebaut werden können, um falsche Druckbelastungen aufzuzeigen, textile Wundpflaster, die Medikamente gezielt abgeben oder ein benetzbarer Brustgurt, der zuverlässig für die Langzeitüberwachung von Elektrokardiogrammen für Herz-/Kreislauf-Patientinnen und -Patienten benützt werden kann.

Eine Forschungsinitiative mit 15 Industriepartnern

Um weitere Innovationen voranzutreiben und das enorme Potenzial der textilen Alleskönner noch besser zu nutzen, gründete die Empa und der Schweizer Industrieverband Swiss Textiles vor zwei Jahren die Forschungsinitiative «SUBITEX». Die Entwicklung und Nutzung neuartiger Materialien, Fasern, Gewebe und Verfahren soll den Schweizer Textilfirmen einen langfristigen Wettbewerbsvorteil auf dem globalen Markt sichern.

Innerhalb der Initiative wurden bereits zehn von der Kommission für Technologie und Innovation (KTI) mitfinanzierte Projekte gestartet. Der Initiative schlossen sich mittlerweile 15 Textilunternehmen an, unter anderem die Firmen Flawa AG, Cilander, E. Schellenberg Textildruck AG, Mammut Sports Group, Schoeller Textil AG, Serge Ferrari Tersuisse AG und TISCA Tischhauser & Co. AG.

Um noch mehr Textil-Knowhow an die Subitex-Partner weitergeben zu können, hat die Empa einen Teil der finanziellen Beiträge aus Subitex in das Forschungsprogramm «Self-care materials» des «Competence Center for Materials Science and Technology» (CCMX) des ETH-Bereichs investiert. Das Programm erforscht Faserstrukturen zur Substanzabgabe oder -aufnahme. Das CCMX-Programm ist ein Mix aus Grundlagen- und Industrieforschung und äusserst lukrativ, da sich der Schweizerische Nationalfonds (SNF) mit der gleichen Summe daran beteiligt wie die Industrie.

Zu diesem Zweck werden an den Elektrospinn- und Mikrofluidik-Anlagen der Empa Fasersysteme aus «smarten» Polymeren entwickelt. Diese reagieren auf externe Einflüsse wie Temperatur, pH-Wert, Feuchtigkeit oder Druck. Heutige Systeme verwenden kleine passive Kapseln, die Substanzen nur dann freisetzen können, indem sie sich abbauen. Das Besondere an «Self-care»-Materialien ist, dass die neuartigen Fasersysteme die Substanzen gezielt über einen bestimmten Zeitraum freisetzen, wenn sie «aktiviert» werden. Die sehr kleinen Fasern aus smarten Polymeren können nicht nur in biomedizinischen Textilien und Gewebe eingebracht, sondern auch in Verpackungsfolien der Lebensmittelindustrie verwendet werden.


Empa an der Techtextil 2017
Vom 9. bis 12. Mai findet in Frankfurt die internationale Leitmesse für Technische Textilien statt. Swiss Textiles wird einen Gemeinschaftsstand für Schweizer Textilfirmen organisieren. Auch die Empa wird mit einem Stand vertreten sein.


Weitere Informationen
Prof. Dr. René Rossi
Empa, Biometric Membranes and Textiles
Tel. +41 58 765 74 00
rene.rossi@empa.ch

Weitere Informationen:

http://subitex.empa.ch Die Forschungsinitiative SUBITEX ist auf fünf Jahre angelegt und läuft noch bis 2020.
http://www.empa.ch/web/s604/zurich-heart Weitere Infos zu Zurich Heart und der künstlichen Herzpumpe aus Textilien

Martina Peter | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Up-Scaling: Katalysatorentwicklung im Industriemaßstab
22.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium
22.11.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften