Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forschungszentrum Jülich liefert Schlüsseltechnologie für Herzpumpen

10.03.2004

Weltweit sind rund 15 Millionen Menschen chronisch herzkrank. Vielen bleibt zum Überleben nur die Hoffnung auf eine Transplantation. Rund 100 000 Spenderherzen werden jährlich benötigt etwa 2 500 stehen zur Verfügung. Die lebensrettende Alternative ist eine implantierbare Herzpumpe, welche die blutfördernde Funktion des Herzens übernimmt. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben ein einzigartiges Magnetlager für diese Herzpumpen entwickelt. Mit der Jülicher Schlüsseltechnologie arbeiten Blutpumpen berührungslos und nahezu verschleißfrei, sind leichter, transportieren das Blut schonender und vermindern das Risiko der Thrombenbildung im Inneren der Pumpe. Jetzt erhielt das Forschungszentrum europäische und amerikanische Patente für diese in Herzpumpen eingesetzten Magnetlager.

Die Jülicher Technologie wird in Herzunterstützungspumpen eingesetzt, die von einem deutschen Unternehmen entwickelt wurden. Mit diesem hat das Forschungszentrum einen Lizenzvertrag geschlossen, der die Umsatzbeteiligung an dem neuartigen Kunstherztyp festlegt.

Die Blutpumpe wird neben das Herz in den Körper des Patienten implantiert und fördert das Blut von der linken Herzkammer direkt in die Aorta. Damit übernimmt sie die Pumpfunktion des Herzens und rettet den Patienten aus einer lebensbedrohlichen Situation, die andernfalls eine sofortige Herztransplantation erfordern würde.

Durch die einzigartige Magnetlagertechnik der Jülicher Wissenschaftler hebt sich die neuartige Unterstützungspumpe von anderen Kunstherzgenerationen ab. Der Rotor im Innern der Pumpe lagert berührungslos und somit verschleißfrei zwischen zwei Permanentmagneten und sorgt mit bis zu 12 000 Umdrehungen pro Minute für die erforderliche Pumpleistung.

Aufgrund des Jülicher Magnetlagers ist der Pumprotor so leicht, dass er auch mit pulsierender statt mit gleichbleibender Drehzahl betrieben werden könnte. Dadurch würde der Herzpuls des Menschen nachgebildet. Da der Rotor keinen mechanischen Kontakt zu Gehäuseteilen der Pumpe hat, entsteht keine Reibungswärme, und das Blut wird schonend transportiert. Zudem kann der Blutstrom an jeder Stelle ungehindert fließen das Risiko der Thrombenbildung im Innern der Pumpe ist damit erheblich reduziert. Die Herzunterstützungspumpe mit Jülicher Magnetlager ist weltweit die erste und bisher einzige implantierbare Blutpumpe mit magnetisch gelagertem Rotor, die für den klinischen Einsatz zugelassen wurde. In verschiedenen Herzzentren Europas und Chinas wurden bislang schon mehr als 100 Pumpen dieser Bauart implantiert. Mehreren Patienten konnte die Pumpe sogar wieder entnommen werden, nachdem sich ihr eigenes Herz erholt hatte.

Unter der Leitung von Dr. Johan Fremerey entwickelt das Magnetlagerlabor der Zentralabteilung Technologie (ZAT) des Forschungszentrums seit über 25 Jahren berührungslose Lager und Antriebssysteme. Wo Schmiermittel nicht zum Einsatz kommen können beispielsweise bei hohen Drehzahlen, empfindlichen Messinstrumenten oder in Vakuumanlagen sind Magnetlager die Lösung. Die Antriebswellen werden berührungslos von Permanentmagneten gehalten, wie sie viele von Magnettafeln kennen. "Um zu verhindern, das die Rotorwelle an den Magneten klebt, muss die Zugkraft der Magnete in jedem Moment exakt austariert werden", erklärt Johan Fremerey die technische Schwierigkeit. "Dies wird durch elektrische Spulen erreicht, die mithilfe von Sensoren gesteuert werden und jede Abweichung des Rotors aus seiner berührungslosen Lage unterbinden."

"Da wir keine unter Dauerstrom stehenden Elektromagnete benutzen, ist der Energieverbrauch unserer Magnetlager sehr gering", zählt der Physiker einen weiteren Vorteil auf. "Zudem werden nur zwei Magnetpaare benötigt." Dadurch ist die neuartige Herzunterstützungspumpe bei einem Durchmesser von 30 Millimeter nur 200 Gramm "schwer" und kann auch bei kleinen Patienten eingesetzt werden.

Das Jülicher Know-how aus dem Magnetlagerlabor wird von der Industrie erfolgreich vermarktet. Allein mit Vakuumpumpen auf der Basis der Jülicher Magnetlagertechnik hat die Industrie seit Beginn der neunziger Jahre Umsätze in Höhe von mehreren hundert Millionen Euro erzielt. Eine US-Studie aus dem Jahr 2001 prognostiziert für Herzunterstützungssysteme langfristig ein Potenzial von jährlich 6 Milliarden USDollar.

Zum Forschungszentrum Jülich: Das Forschungszentrum Jülich ist das größte interdisziplinäre Forschungszentrum in Europa mit einem Jahresetat von 360 Mio. Euro (einschließlich Sonderaufgaben) und 4 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern (Stand 2003). Gesellschafter der "Forschungszentrum Jülich GmbH" sind die Bundesrepublik Deutschland (90 %) und das Land Nordrhein-Westfalen (10 %). Das 1956 gegründete Forschungszentrum ist eines der 15 Mitglieder der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. In Jülich arbeiten Wissenschaftler der Disziplinen Physik, Chemie, Biologie, Medizin und Ingenieurwissenschaften in den Bereichen Materie, Energie, Information, Leben und Umwelt interdisziplinär zusammen. Langfristige, grundlagenorientierte Beiträge zu Naturwissenschaft und Technik werden ebenso erarbeitet wie konkrete technologische Anwendungen für die Industrie.

Annette Stettien | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Berichte zu: Herzpumpe Schlüsseltechnologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Narkolepsie: Wissenschaftler entlarven den Übeltäter der rätselhaften Schlafkrankheit
20.09.2018 | Universitätsspital Bern

nachricht Virotherapie bei Bauchfellkrebs erfolgreich getestet - Neue biologische Krebstherapie
18.09.2018 | Universitätsklinikum Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wie Magnetismus entsteht: Elektronen stärker verbunden als gedacht

Wieso sind manche Metalle magnetisch? Diese einfache Frage ist wissenschaftlich gar nicht so leicht fundiert zu beantworten. Das zeigt eine aktuelle Arbeit von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich und der Universität Halle. Den Forschern ist es zum ersten Mal gelungen, in einem magnetischen Material, in diesem Fall Kobalt, die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen sichtbar zu machen, die letztlich zur Ausbildung der magnetischen Eigenschaften führt. Damit sind erstmals genaue Einblicke in den elektronischen Ursprung des Magnetismus möglich, die vorher nur auf theoretischem Weg zugänglich waren.

Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher ein spezielles Elektronenmikroskop, das das Forschungszentrum Jülich am Elettra-Speicherring im italienischen Triest...

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungen

Forum Additive Fertigung: So gelingt der Einstieg in den 3D-Druck

21.09.2018 | Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Tiefseebergbau: Forschung zu Risiken und ökologischen Folgen geht weiter

21.09.2018 | Geowissenschaften

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Optimierungspotenziale bei Kaminöfen

21.09.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics