醫(yī)療技術(shù)市場將走向何方?未來需要哪些解決方案?初創(chuàng)企業(yè)賀利氏非晶態(tài)金屬是專注于醫(yī)療技術(shù)的非晶態(tài)金屬專家。在參觀該公司位于德國卡爾施泰因創(chuàng)新園區(qū)的生產(chǎn)基地時,業(yè)務(wù)分析師Nail Akrouti對非晶態(tài)金屬市場以及該初創(chuàng)企業(yè)未來的定位進(jìn)行了評估。
在新冠疫情肆虐的當(dāng)下,醫(yī)療和醫(yī)療技術(shù)行業(yè)正迎來巨大的變革。然而,即使沒有疫情的影響,在歐洲不斷增加的成本與效率壓力之下,市場對醫(yī)療產(chǎn)品的安全要求也越來越高。從今年開始,醫(yī)療器械分銷商也必須應(yīng)對再認(rèn)證的問題,這是歐盟醫(yī)療器械新法規(guī)(MDR)的要求。生產(chǎn)和交貨所需要的文件也變得越來越復(fù)雜。這些額外的工作是否阻礙了創(chuàng)新的步伐呢?“按照歐洲新法規(guī)的要求來調(diào)整生產(chǎn)過程,對行業(yè)來說當(dāng)然是個挑戰(zhàn)。然而,創(chuàng)新不會止步,特別是在機器人和遠(yuǎn)程醫(yī)療、生物技術(shù)、傳感器系統(tǒng)、人工智能領(lǐng)域。”Akrouti表示,“因此,醫(yī)療技術(shù)正變得更具前瞻性、預(yù)防性和個性化。”
生物技術(shù)與生物傳感器技術(shù)
新冠疫情的爆發(fā)為已然蓬勃發(fā)展的生物技術(shù)與生物傳感器技術(shù)注入了新的發(fā)展動力。生物技術(shù)涉及酶、細(xì)胞和整個生物體在技術(shù)應(yīng)用中的使用,例如生物打印或組織打印,即利用3D打印機打印來自生物有機體的信使材料,用于胰島素輸送。mRNA新冠疫苗也是創(chuàng)新生物技術(shù)的成果。“整條價值鏈都緊跟市場發(fā)展趨勢,材料和實驗室設(shè)備也進(jìn)行了調(diào)整。生物技術(shù)正迎來一個真正的黃金時代。”Akrouti說道。
機器人和遠(yuǎn)程醫(yī)療
機器人領(lǐng)域也正在經(jīng)歷巨大的變革。機器人日益成為手術(shù)以及遠(yuǎn)程診斷和醫(yī)療服務(wù)等遠(yuǎn)程醫(yī)療的得力助手。從技術(shù)角度看,機器人越來越精密。它們可以精準(zhǔn)地完成重復(fù)性動作,并且越來越精細(xì),甚至機器人尺寸有時可達(dá)納米級。“業(yè)界非常關(guān)注機器人技術(shù)的應(yīng)用局限性在哪里,也就是目前的可行性范圍。”Akrouti解釋道。初創(chuàng)企業(yè)賀利氏非晶態(tài)金屬也在深耕該領(lǐng)域,為機器人提供功能性機器元件,以及由非晶態(tài)合金制成的彈性機械部件,這是唯一能夠?qū)C器人運動進(jìn)行高靈敏控制的材料。另一個潛在的應(yīng)用領(lǐng)域是臂端工具(即機器人抓手機構(gòu))用的部件。
用3D打印機打造個性化設(shè)備
在Akrouti看來,醫(yī)療器械領(lǐng)域增長尤為迅猛。醫(yī)療植入物越小,創(chuàng)傷就越小,但究竟可以做到多小多精呢?例如,將導(dǎo)絲插入導(dǎo)管中可以起到穩(wěn)定導(dǎo)絲和定位的作用。由于采用了新技術(shù),導(dǎo)絲變得越來越耐用,只有這樣才能滿足醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用的高要求。
再如,接骨板尺寸可靈活定制,有效促進(jìn)骨折部位愈合。在該領(lǐng)域,非晶態(tài)金屬3D打印技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢,在確保定制化的同時可以實現(xiàn)設(shè)計靈活性,從而有效減輕患者術(shù)后疼痛,使骨折部位更加穩(wěn)定。
除了質(zhì)量以外,生物功能性、生物相容性(即與人體組織的相容性)以及表面功能也必須恰到好處。正因如此,利用3D打印技術(shù)嘗試更多適合用于植入物的材料成為大勢所趨。此外,3D打印還能根據(jù)病人的需求對器械進(jìn)行個性化定制。
這正是賀利氏非晶態(tài)金屬的用武之地,通過技術(shù)進(jìn)步推動市場發(fā)展。“考慮到這些要求和具體的應(yīng)用,我們常常在做出妥協(xié)的同時盡可能地使用好的材料。”Akrouti表示。鈦合金、塑料或不銹鋼很快就會達(dá)到極限,不能百分百滿足要求。植入物需要良好地適應(yīng)骨折部位,但骨骼也需要一定的壓力才能愈合,因此所需材料既要有適當(dāng)?shù)膹椥裕忠休^高的強度,就像上面提到的接骨板那樣。
賀利氏的非晶態(tài)金屬
彈性和強度的重要性首先體現(xiàn)在肋弓上,它每年要承受多達(dá)800萬次的呼吸運動,而高剛度往往會導(dǎo)致疲勞性骨折。“這正是我們大展身手之處。我們找到了一種解決方案,不僅高于需求標(biāo)準(zhǔn),并且無需后處理。”這種解決方案就是鋯基非晶態(tài)金屬,也叫金屬玻璃。這種非晶態(tài)金屬性能獨特,它像塑料一樣柔韌,像鋼鐵一樣堅固,還具有生物相容性,并且適合用于注塑成型和3D打印生產(chǎn)工藝。“我們的合金密度比鈦高,但由于整體性能融合度更佳,我們可以生產(chǎn)出更輕薄的元件,有效幫助病人術(shù)后恢復(fù)。”Akrouti表示。今年,除了鋯基非晶態(tài)金屬以外,鈦基非晶態(tài)合金也會投入生產(chǎn)。通過這種方式,賀利氏非晶態(tài)金屬希望更加貼近市場,提供更多解決方案。目前,該初創(chuàng)企業(yè)正與知名制造商開展幾個評估項目。Akrouti預(yù)計,該產(chǎn)品很快就可以量產(chǎn)。