Dienstleister

Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Gustav-Meyer-Allee 25 , 13355 Berlin
Deutschland

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IVAM Microtechnology Network

Messehalle

  • Halle 8a / H23
 Interaktiver Hallenplan

Hallenplan

COMPAMED 2016 Hallenplan (Halle 8a): Stand H23

Geländeplan

COMPAMED 2016 Geländeplan: Halle 8a

Unsere Produkte

Produktkategorie: Mikrotechnologie

Medizintechnik

Kleiner, feiner, leistungsstärker!

Hörgeräte sind heute so klein, dass sie komplett in den Gehörgang eingeführt werden können. Herzschrittmacher arbeiten deutlich besser und länger als früher. Stimulatoren ermöglichen Patienten, die unter Harninkontinenz leiden, einen sicheren Verschluss des Harntrakts. Viele Innovationen, die das Leben der Patienten erleichtern, basieren auf den Fortschritten der Mikrointegrationstechnologien. Auch die Diagnostik profitiert erheblich davon. Moderne Röntgensensoren beim Zahnarzt, Mikrokameras in der Endoskopie, leistungsstarke CT-Sensoren oder sogenannte „Pillen-Kameras“ zum Schlucken sind ohne die Miniaturisierung nicht vorstellbar.

Das Fraunhofer IZM begleitet diese Entwicklung schon seit 15 Jahren und unterstützt die Hersteller von innovativen medizintechnischen Geräten durch sein Know-how im Bereich der Mikrotechnologie und der innovativen Integrationsverfahren. Da sich der Bedarf zunehmend von der reinen Technologie hin zur Begleitung einer Anwendungsidee vom „Konzept zum Prototypen“ hin verändert, hat das Institut das Themenfeld „Medizintechnik“ etabliert. Hier erhält der Anwender das komplette Technologieportfolio aus einer Hand und kann die Auswahl der richtigen Technologie optimal auf seine Bedürfnisse abstimmen. Daneben gehören selbstverständlich auch auf die Anwendung ausgerichtete Zuverlässigkeitsbetrachtungen, Biokompatibilitätsbewertungen sowie die für eine Produktentwicklung notwendige Risikobetrachtung nach ISO zum Dienstleistungsspektrum des Instituts, das sich dabei auf die Kenntnisse der Prozesse, der Materialien und applikationsabhängigen Fehlerbilder sowie der auf diesen Kompetenzen aufbauenden Simulationsmodelle stützt.

Leistungsangebote:

Aufbau- und Verbindungstechnik und Zuverlässigkeitsanalysen für miniaturisierte medizinische Geräte und Implantate
Lab-on-Substrate-Technologien für patientennahe Labordiagnostik
Verbesserte Funktionalitäten für neuronale Schnittstellen und intelligente Prothesen

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Produktkategorie: Mikrotechnologie

Medikamentendosiersystem für die Tumortherapie

Im Rahmen eines institutsübergreifenden Fraunhofer-Projektes wird derzeit ein Medikamentendosiersystem für die Tumortherapie entwickelt. Das hochminiaturisierte und auf 7,5 g limitierte System wird als Implantat ausgeführt und in nächster Nähe zum Tumor implantiert. Dabei ist das Ziel, hochkonzentrierte Cytostatika sehr genau und in kleinsten Mengen direkt in den Tumor zu verabreichen und so Fortschritte bei der Behandlung inoperabler Tumore zu erzielen.

Das implantierbare System verfügt über eine ausgeklügelte Fluidik, ein Medikamentenreservoir, eine hochpräzise Dosierüberwachung sowie Funk-Telemetrie, Ansteuerung mit Hochspannung und einen Akku. Zur Fluid-Förderung werden auf Silizium lithografisch hergestellte Piezopumpen eingesetzt.

Vorteile von piezoelektrischen Aktoren sind ein guter Wirkungsgrad, Verschleißarmut und ein hohes Miniaturisierungspotential, was vor allem in der Medizinelektronik eine wichtige Rolle spielt.

Das Fraunhofer IZM in Berlin hat eine hochminiaturisierte mehrkanalige Elektronik zur Ansteuerung von Piezoaktoren entworfen.

Vom Grundprinzip her ist die Elektronik ein DC/AC-Wandler. Eingangsseitig wird diese mit einer Spannung von 3.3 V DC versorgt, um den Einsatz in mobilen Geräten zu ermöglichen. Ausgangsseitig wird eine rechteckförmige Wechselspannung erzeugt. Die Amplitude der Ausgangsspannung liegt bei +300 V und -100 V bei bis zu 100 Hz. Im Vordergrund bei der Entwicklung stand dabei die Effizienz und eine hohe Miniaturisierung. Die maximale und minimale Ausgangsspannung, die Spannungsform sowie die Ausgangsleistung können durch den Mikrocontroller zusammen mit der integrierten Spannungsmessung flexibel eingestellt werden.

Durch die Entwicklung einer neuen Schaltungstopologie konnte ein höchstmöglicher Grad an Miniaturisierung erreicht werden. Mit nur 6 Halbleitern, einem Mikrocontroller und wenigen passiven Bauteilen ermöglicht die neue Topologie die Realisierung einer Piezoansteuerung auf einer Fläche von 7 mm x 7 mm.

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Produktkategorie: Mikrotechnologie

Projekt "SmartSenior"

Im Rahmen des Projektes werden Grundlagen zur Bereitstellung von Dienstleistungen für die Zielgruppe entwickelt, die sich, angefangen vom Einsatz angenehmer und kaum wahrnehmbarer Hardware, über einfache, durchgängige und adaptive Bedienkonzepte, bis hin zu intelligenter, proaktiver und ubiquitärer Unterstützung in allen Lebenssituationen durch ein hohes Maß an Komfort, Zugänglichkeit und Nutzen maßgeschneidert für die Zielgruppe auszeichnen. Gesamtziel des Projekts ist die Abdeckung der gesamten Wertschöpfungskette, von der Produktidee und deren Anwendung, bis hin zum Nachweis der Systemfunktionalität in Feldversuchen, sowie die Integration der Ergebnisse in weiteren Teilprojekten (z. B. Integration von Wohnungsbau und anderen Anwendungsfeldern).

Um diese Entwicklungsziele zu erreichen, ist ein mechatronischer Entwicklungsansatz nötig, der eine parallele Hard- und Softwareentwicklung auf System- und Komponentenebene ermöglicht. Es erfolgt nach einem Requirement-Engineering eine Systemspezifikation, die eine enge Absprache mit allen Teilprojekten erfordert. Schwerpunkt und technische Herausforderung ist es, modulare Hardware-Systeme zu entwickeln, die flexibel genug sind, um in verschiedenen Anwendungsszenarien genutzt zu werden. Um dies zu erreichen, spielen Software und Schnittstellen im Besonderen eine große Rolle.

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Produktkategorie: Mikrotechnologie

Projekt Gesundheitscoach@ConnectedLiving – Sicher und gesund durch den Alltag

Zu wenig Sport, falsche Ernährung, Stress und keine Zeit etwas daran zu ändern – eine solche Lebensweise macht langfristig krank. Einen Ausweg bietet der »Gesundheitscoach«. Der »Gesundheitscoach« stellt eine umfassende Betreuung dar, die auf verschiedenen interaktiven Assistenzdiensten beruht und uns helfen soll, unsere Gesundheitsziele zu erreichen.

Wissenschaftler des Frauenhofer IZM haben sich an die Aufgabe gemacht, die Vernetzung zwischen mobilen Endgeräten für präventive Dienste zu erweitern und um weitere Endgeräte zu ergänzen. Die eigenen vier Wände werden zum Mittelpunkt und Kontrollcenter des »Gesundheitscoachs«, da hier verschiedene, miteinander vernetzte Geräte, die den Nutzer bei seinen täglichen Aktivitäten begleiten, zusammenlaufen. Das Ziel, welches es umzusetzen gilt und welches die Gesundheit aller Bewohner einer Wohneinheit betrifft, folgt einem intergenerativen Ansatz: der »Gesundheitscoach« überwacht generationenübergreifend den Gesundheitszustand hinsichtlich Prophylaxe, Diagnostik und Therapie. Das System ist personalisiert und passt sich den Bedürfnissen der verschiedenen, in einem Haushalt vertretenen Generationen an. So erhalten Jugendliche, Berufstätige und Senioren jederzeit aktuelle Informationen über ihren individuellen Gesundheitszustand.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)/DLR geförderte Projekt »Gesundheitscoach« fordert von uns die Mitarbeit bei der Entwicklung mobiler Geräte und die Umsetzung von Schnittstellenfunktionalitäten mit weiteren externen Systemen. Damit wird ein einheitliches, voll vernetztes System sichergestellt. In Zusammenarbeit mit den Kollegen von der AOK, dem Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie (IDMT), dem DAI-Labor, T-Systems und Art+Com ist es gelungen, einen Prototyp zu erstellen, der als Basis für weitere Produkte dienen soll. Es handelt sich um ein Armband zur Vitaldatenerfassung, das in eine bereits vorhandene Infrastruktur integriert wird und die Grundlage für weitere Aktivitäten auf dem Gebiet Connected Health bildet. Das Armband stellt eine hardwaretechnische Grundlage zur Erforschung von emotionalen Einflüssen im Alltag bereit. Die Kenntnisse dieser Einflüsse können zu einer Verbesserung von präventiven Diensten führen. Nach zwei Jahren Entwicklungsarbeit kommt, mit der Präsentation unseres di­gitalen Assistenten zur Unterstützung eines gesunden Lebensstils, das Projekt »Gesundheitscoach« nun zu einem erfolgreichen Abschluss.

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Produktkategorie: Mikrotechnologie

Projekt FishFIT – Gesundheitscheck für Fische

Ziel des Projektes »FishFIT-Monitoring – Integrierte Mikrosystemtechnik im Wasser« ist die Entwicklung eines Sensorsystems zur Gesundheitsdiagnose und -überwachung von Fischen in Aquakulturen. Mittels innovativen telemetrischen Minisensoren wird auf einem sogenannten »FishFIT-Monitor« die Information zum Gesundheitszustand von Fischen gesammelt und verfügbar. Der Mikrosensor wird in die Bauchhöhle eingepflanzt. Über fünf einzelne Mikrosensoren werden verschiedene Parameter gemessen, zum Beispiel Hautwiderstand, die Herz- und Atemfrequenz sowie die Körpertemperatur der Fische. Außerdem messen die Sensoren die Muskelaktivität und das Schwimmverhalten. Die Entwicklung eines solchen Sensorsystems kann als großer Fortschritt betrachtet werden, da sich Fische in Aquakulturen bisher nur visuell überwachen ließen. Durch die Gewinnung der Messdaten können Wissenschaftler Verhaltensauffälligkeiten rasch erkennen und Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand der Tiere ziehen. Der Energiespeicher des Mikrosensorsystems lässt sich drahtlos unter Wasser wieder aufladen.

»FishFIT-Monitoring« wurde bereits erfolgreich bei der Aufzucht von Karpfen getestet und zusammen mit unseren Projektpartnern wird nun auch über einen breiteren Einsatz in der Edelfischzucht nachgedacht.

Die Hard- und Softwareplattform von FishFIT wird unserem Projekt »PanSens – Funk-Sensorsystem für den Weidebetrieb« weiterentwickelt und für das Gesundheitsmonitoring von Kühen genutzt. Momentan arbeiten wir an einer kleineren Version des FischFIT-Mikrosensors, so dass dieser bei kleineren und jüngeren Fischen zum Einsatz kommen kann.

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Produktkategorie: Mikrotechnologie

Projekt FreshScan - den Frischegrad von Fleisch erkennen

Für uns ist es selbstverständlich, dass wir zu jeder Zeit frische Lebensmittel kaufen können. Oft haben diese „frischen“ Produkte bereits lange Wege hinter sich und eine ebenso lange Zeit in der Zwischenlagerung verbracht. Umso wichtiger ist die zuverlässige Überwachung der Lebensmittelqualität. Unter dem Namen »FreshScan« wurde 2010 ein mobiler Handscanner zur quantitativen Bestimmung der mikrobakteriellen Kontamination von Fleisch und anderen Lebensmitteln entwickelt. Anliegen des Projektes war es, Lebensmittel schnellstmöglich und mobil spektralanalytisch zu kontrollieren.

Der »FreshScan« bestimmt mittels Laserlicht, wie viele Bakterien sich auf einem Stück Fleisch befinden. Je nach Zustand des Fleisches wird das Laserlicht unterschiedlich gestreut und reflektiert. Mit Hilfe der Raman- oder Fluoreszenz-Spektroskopie wird das zurückgestrahlte Licht analysiert. So lässt sich mit dem »FreshScan« schnell und unkompliziert prüfen, ob das Fleisch noch genießbar ist. Zusätzlich wird die Überwachung des Fleisches durch die Speicherung von Verarbeitungs- und Transportdaten wie Zeit, Temperatur, Feuchte oder Lichteinfall gesichert. An den Lebensmitteln oder an typischen Supermarktverpackungen ist ein Sensor in Form eines bistabilen RFID-Etiketts angebracht, der diese Daten aufnimmt. In jeder Station liest der Handscanner die Informationen über das Lebensmittel aus und beschreibt die RFID-Kennzeichnung mit den neu ermittelten Messdaten. Über Bluetooth ist das Handgerät an Laptops, PCs bzw. an das Internet angeschlossen, so dass auf einem Bildschirm die Informationen abgerufen werden können. Die Bedienung des Handgeräts erfolgt über die übersichtlich gestaltete grafische Oberfläche eines Touchscreens. Die nach ergonomischen Gesichtspunkten gestaltete Handgerätplattform entspricht der Verordnung zu Materialien und Gegenständen, die im Kontakt mit Lebensmitteln sind.

Inzwischen entwickelt das »FreshScan-Projekt« die maßgebliche Grundlage für die nächste Generation mobiler Testgeräte. Diese neuen Handmessgeräte kombinieren mehrere optische Messverfahren in einem Gerät. Das Fraunhofer IZM arbeitet, nach dem erfolgreichen Abschluss der Entwicklung des »FreshScanners«, an Folgeprojekten, wie dem »RF-KombiScanN«, dem »optimoscan«, dem »Indigoscan« oder dem »freshdect«.

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Über uns

Firmenporträt

Unsichtbar – aber unverzichtbar: nichts funktioniert mehr ohne hoch integrierte Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. Grundlage für deren Integration in Produkte ist die Verfügbarkeit von zuverlässigen und kostengünstigen Aufbau- und Verbindungstechniken. Das Fraunhofer IZM, weltweit führend bei der Entwicklung und Zuverlässigkeitsbewertung von Electronic Packaging Technologien, stellt seinen Kunden angepasste Systemintegrationstechnologien auf Wafer-, Chip- und Boardebene zur Verfügung. Forschung am Fraunhofer IZM bedeutet auch, Elektronik zuverlässiger zu gestalten und seinen Kunden sichere Aussagen zur Haltbarkeit der Elektronik zur Verfügung zu stellen.

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Unternehmensdaten

Umsatz

50-99 Mio US $

Exportanteil

max. 10%

Anzahl der Beschäftigten

100-499

Gründungsjahr

1993