Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Andreas Karau 21. Juni 2016, Essen

Medizinprodukte – Steigender Bedarf in einer alternden Gesellschaft Therapeutischer Bedarf: Funktionsgesteuerte Lebensdauer der Produkte Physiologische Eigenschaften Patientenspezifische Lösungen Vermeidung zusätzlicher Operationen Wir arbeiten an neuen Material- systemen, um diese therapeutischen Anforderungen zu erfüllen 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 2

Paradigmenwechsel in der Medizin: Vom Reparieren zum Regenerieren Heute: Reparaturmedizin Behandlung von Symptomen Reparatur mit dauerhaften Implantaten Vision: Regenerationsmedizin Ersetzen, Herstellen oder Regenerieren von Zellen, Geweben oder Organen Wiederherstellung der normalen Körperfunktion 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 3

Erster Schritt: Verbesserte Materialien und Lösungen Regenerationsmedizin erfordert Materialien, die die biologische oder mechanische Funktion des Gewebes vorübergehend übernehmen, dann vom Körper abgebaut und durch natürliches Gewebe ersetzt werden Wir arbeiten an der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften Bioverträglichkeit Individualisierbarkeit 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 4

Das Spektrum der Bioimplantate Biokompatible Implantate Biologisierte Implantate Biologische Implantate Technische Komponente Zelluläre Komponente Biokompatible/Bioabbaubare Materialien Wirkstofffreisetzende Implantate Oberflächenfunktionalisierte Implantate In-vivo-Zellbeschichtungen Biohybride Systeme Gewebeeinbettung technischer Implantate Tissue Engineering Bioartifizielle Organe Zelltherapie Evonik heute 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 5

Unser Ausgangspunkt: Bioabbaubare Polymere Portfolio an Polymeren auf Polymilchsäurebasis (PLA): RESOMER® / RESOMER® Select Werden im Körper komplett zu CO2 und H2O abgebaut Mechanische Eigenschaften sind steuerbar Abbauzeiten zwischen einigen Wochen und Monaten realisierbar Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten in Richtung Bioimplantate 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 6

Beispiel: Knochenbrüche Alleine Osteoporose verursacht weltweit rund 8,9 Millionen Knochenbrüche jedes Jahr Häufig sind Wirbel oder Extremitäten betroffen Bedarf Fixierung der Knochen meist mit Schrauben und Platten aus Metall Verbleiben im Körper oder müssen durch eine zweite Operation entfernt werden Bioabbaubaren Materialien fehlt es noch an Festigkeit und Biokompatibilität für die Anwendung bei großen, tragenden Knochen Problem Gesunder Knochen Osteoporose Quelle: fotolia / peterjunaidy 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 7

Unser Lösungsansatz für Knochenimplantate: Biocomposites Bioabbaubare Materialien mit knochenähnlicheren mechanischen und biologischen Eigenschaften: Festigkeit ähnlich dem natürlichen Knochen Unterstützung der Knochenbildung Verbesserte Biokompatibilität Ziele Kombination aus bioabbaubaren Polymeren mit anorganischen Füllstoffen „Ready-to-use“-Granulat durch Co-Extrusion zur Herstellung von Schrauben, Platten etc. Ansatz 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 8

Anwendungsgebiet patientenspezifische Implantate Unfall- oder krankheitsbedingt müssen manchmal größere Knochenstücke ersetzt werden Derzeitige Optionen: Knochenverpflanzungen oder Implantate aus Metall Häufig sind Wirbel, Schädel oder Extremitäten betroffen Bedarf Zukunft: Herstellung patientenspezifischer Implantate aus biokompatiblen Kunststoffen über 3-D-Druck Verfügbare Materialien sind für den klinischen Einsatz nicht geeignet Problem Quelle: fotolia / belekekin 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 9

Unser Lösungsansatz: Druckfähige Filamente und Mikropartikel Eingesetzte Materialien müssen regulatorische Anforderungen erfüllen Prozessierbarkeit der Materialien in gängigen 3-D-Druckverfahren Ziele Herstellung geeigneter Filamente und Mikropartikel auf Basis von RESOMER® oder PEEK Ansatz 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 10

Anwendungsgebiet koronare Herzkrankheit Zur Behandlung der koronaren Herzkrankheit werden weltweit jedes Jahr über zwei Millionen Stents eingesetzt – die meisten aus Metall Bedarf Bei Metallstents kommt es in 5 Prozent der Fälle binnen 5 Jahren zu einer Thrombose bzw. einem erneuten Verschluss Eine erneute Behandlung mit einem Stent ist nicht möglich, da der alte Metallstent noch vorhanden ist Rund 4 Prozent der bioabbaubaren Stents bersten beim Einsetzen Problem 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 11

Evolution der Stent-Technologie Normaler Metallstent Wirkstofffreisetzender Metallstent Bioabbaubarer Stent Erforderlich: Materialien für verbesserte bioabbaubare Stents Überzug auf RESOMER® Basis, der einen Wirkstoff zur Senkung des Restenose-Risikos freisetzt Stent aus RESOMER®, der sich nach 6 bis 12 Monaten abbaut Komplikationsgefahr: Erneuter Gefäßverschluss Komplikationsgefahr: Verfügbare Materialien sind sehr spröde und können zu Thrombenbildung führen 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 12

Unser Lösungsansatz: RESOMER® mit verbesserter Fließfähigkeit Verbesserung der Fließfähigkeit des Materials bei Erhaltung der mechanischen Stabilität Systemlösung aus verschiedenen bioabbaubaren Polymeren und geeigneten Additiven Ziele Ansatz PLLA RESOMER® Extrusion Faserverstärkung Fließfähigkeit erhöhen Mech. Stabilität verstärken Stabilität Stabilität Stabilität Fließfähigkeit Fließfähigkeit Fließfähigkeit 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 13

Mit im Blick: Biologische Implantate Herstellung patientenspezifischer Implantate mit biologischen Geweben durch Kultivierung lebender Zellen auf geeigneten Polymersystemen Wir arbeiten an Bioverträglichkeit der Polymersysteme geeigneten 3-D-Strukturen geeigneten Wachstumsmedien Zellen Polymer- matrix Wachstums- medien Unser Anspruch: Zum führenden Lösungsanbieter für innovative Medizinproduktehersteller werden 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 14

Weltweite Polymer- und Anwendungskompetenz Darmstadt, Deutschland Produktion RESOMER® Polymere Anwendungstechnik Piscataway, NJ, USA Logistikzentrum Birmingham, AL, USA Produktion RESOMER® Select Polymere Projekthaus Medical Devices Schanghai, China Anwendungstechnik Logistikzentrum Projekthaus Medical Devices Strategische Forschungseinheit auf Zeit Über 20 Mitarbeiter Enge Zusammenarbeit mit den Polymerspezialisten aus den Geschäftsgebieten 21. Juni 2016 | F&E-Pressegespräch | Wie wir nach Operationen Implantate verschwinden lassen Seite 15