Ermüdungsverhalten technischer Elastomer

Im pharmazeutischen Umfeld sind sowohl Reinheit als auch Sterilität gefordert. Nicht nur zu diesem Zweck, sondern auch zum Schutz der Menschen, die mit den Medikamenten arbeiten, müssen pharmazeutische Handschuhe in Isolatoren daher auf ihre Unversehrtheit geprüft werden. Dazu soll ein System zur Prognose des Alterungsverhaltens und der sicheren Restnutzungszeit von Kunststoffhandschuhen an Handschuhkästen, sogenannten Glove-Boxen, erstellt werden. Besonders in der Impfstoff- und Medikamentenproduktion eingesetzte Handschuhe müssen sicher abdichten und ausgetauscht werden, bevor ein Defekt auftritt. Es würden sonst ganze Chargen an Pharmazeutika durch mögliche Kontamination unbrauchbar werden.
Das bereits bestehende Prüfsystem für Laborhandschuhe soll durch die Integration der im Projekt erarbeiteten intelligenten Software aufgewertet werden und eine Prognose des sicheren Restnutzungszeitraums des Handschuhs ermöglichen. Individuell identifiziert werden die Handschuhe hierbei über eine WLAN-Verbindung und einen im Handschuh eingebauten RFID-Transponder. Die Software stellt dabei den gesamten Lebenszyklus des identifizierten Handschuhs dar und lässt ein Monitoring seines Alterungsprozesses zu. Ziel ist das Erkennen eines Handschuhfehlers im Voraus und das effizientere und kostengünstigere Gestalten von Produktionsabläufen.

Technische Elastomere in Form von pharmazeutischen Handschuhen finden in verschiedenen Bereichen wie der Impfstoffproduktion in der Pharma-Industrie, der Molekularbiologie und Genforschung sowie in der Medizin ihre Anwendung. In all diesen Bereichen wird der Unversehrtheit der Handschuhe eine besonders hohe Wichtigkeit zuteil. Die schnelle und kostengünstige Produktion von Impfstoffen ist gerade durch die Pandemie der jüngsten Vergangenheit zu einer neuen Herausforderung für die pharmazeutische Industrie geworden. Die Entwicklung eines neuen Vorhersagemodells zur Unversehrtheit von pharmazeutischen Handschuhen wird dazu beitragen, die Produktionszeiten- und Kosten von Pharmazeutika zu reduzieren, die Sicherheit für den Prozess und die Menschen am Arbeitsplatz zu erhöhen und insbesondere unnötige Ausschussmengen in der Produktion zu vermeiden – und trägt somit zum Schutz der Gesellschaft vor schnellen Ausbreitungen von Krankheiten und zur Aufrechterhaltung der Infrastruktur bei.

Die Kompetenzen der MK-VuL liegen in der Entwicklung von Hard- und Software nach den Standards der pharmazeutischen Industrie (GMP & FDA). Über ein TransMIT-Projektbereich arbeiten MK und JLU bereits seit 11/2013 erfolgreich zusammen. Das Team der JLU verfügt mit seinen Laboren über die notwendigen Kompetenzen zur kontrollierten Beeinflussung der Probenmaterialien und deren Untersuchung. Hier kommen Profilometrie, Konfokalmikroskopie und Rasterkraftmikroskopie zum Einsatz. Die THM ergänzt das Fähigkeitsspektrum im Bereich der Materialprüfung und dem Charakterisieren von Werkstoff- und Versagensverhalten. In Zusammenarbeit aller drei Kompetenzen sind alle notwendigen Entwicklungsschritte zur Umsetzung der geplanten Strategie möglich.