Alternative zu Medizinprodukten aus Erdöl
Biovox und Uni Frankfurt: Biokunststoff für Infusionsbeutel
Medizinische Einwegartikel aus Kunststoff tragen zur Müllbelastung und zu Treibhausgasemissionen im Gesundheitssektor bei. Darum arbeiten die Frankfurt University of Applied Sciences und Biovox an einem Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen für Infusionsbeutel.
Im Sicherheitslabor wird die Biokompatibilität der entwickelten Biokunststoffe analysiert.
V. Linhard / Frankfurt UAS
Wo liegt das Problem mit konventionellem Kunststoff?
In deutschen
Kliniken entstehen laut einer Studie der Hochschule Pforzheim durchschnittlich
rund 8,3 kg Abfall pro Patient und Krankenhausaufenthalt. Medizinische
Einweg-Produkte können aufgrund hoher Hygiene- und Sicherheitsanforderungen nur
stark eingeschränkt wiederverwertet werden, daher wird Medizinabfall
größtenteils verbrannt, was die Klimabilanz der Kliniken zusätzlich belastet.
Biobasierte Kunststoffe minimieren zusammen mit
effektivem Recycling den CO2-Aussstoß von Medizinprodukten. Sie gelten als
nachhaltiger als konventioneller Kunststoff, weil bei ihrer Verbrennung
lediglich das CO2 freigesetzt wird, das die Pflanzen zuvor aufgenommen haben.
Zudem bieten sie die Chance, ohne schädliche Additive wie Weichmacher
auszukommen.
Ein
Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Diana Völz, Professorin für
Produktentwicklung, Konstruktion und CAD, und Prof. Dr. Ilona Brändlin
entwickelt gemeinsam mit dem Start-up Biovox einen Kunststoff aus
nachwachsenden Rohstoffen für Infusionsbeutel. Das Projekt trägt den Titel Bio_K_Sub.
Die
besondere Herausforderung für unser Vorhaben besteht darin, einen Kunststoff zu
entwickeln, der neben der geforderten Biostabilität auch alterungsbeständig ist
und zum Beispiel UV-Resistenz aufweist. Hierfür sind spezielle Kenntnisse im
Bereich des Compoundierens, also des Beimischens von Zuschlagstoffen zum
Erzielen der erwünschten Eigenschaften, notwendig“, erläutert Völz.
Das Start-up
entwickelt die „Rezeptur“ für das Kunststoffgranulat auf Basis von Zellulose,
Zuckerrohr oder Maisstärke – es hat bereits Kunststoffcompounds für andere
Anwendungen, wie Gehäuse von veganen Schwangerschaftsschnelltests und Griffe
für chirurgische Instrumente hergestellt. Die angepassten
Biokompatibilitätsnachweise und physikalischen sowie chemischen
Sicherheitsprüfungen erfolgen an der Frankfurt UAS.
„Der
Nachweis der Biokompatibilität ist wesentlich für die spätere Marktreife, da
dies ein wichtiger Aspekt für die Nutzbarkeit des Werkstoffs ist“, erklärt Brändlin.
Die Analysen der Biokompatibilität der entwickelten Biokunststoffe erfolgen
unter ihrer Leitung mithilfe von eukaryotischen Zellkulturen in einem
Sicherheitslabor nach dem 3R-Prinzip, um Tierversuche zu vermeiden: Replace = Vermeiden,
Reduce =Verringern, Refine = Verbessern. Die Zugversuche am Kunststoff, die
Aufschluss über wichtige mechanische Eigenschaften wie Streckspannung,
Streckgrenze und Reißfestigkeit des Werkstoffs geben, erfolgen im Biomechanik-Labor.
Die angestrebten Werkstoffeigenschaften hinsichtlich der Beständigkeit und
Einsetzbarkeit des neu entwickelten biobasierten Kunststoffes lassen sich
perspektivisch auch für andere medizinische Behälter wie Blutbeutel nutzen.
