DE102019215595B4 - Medizinprodukt aufweisend ein druckbares elektrisches Bauteil aufweisend ein Kunststoffsubstrat. - Google Patents

Medizinprodukt aufweisend ein druckbares elektrisches Bauteil aufweisend ein Kunststoffsubstrat. Download PDF

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Abstract

Medizinprodukt aufweisend ein druckbares elektrisches Bauteil (1), das druckbare elektrische Bauteil (1) aufweisend ein Kunststoffsubstrat (L1), wobei auf dem Kunststoffsubtrat mindestens ein elektrisches Bauelement (E) aufgebracht ist, wobei das elektrische Bauelement (E) eine getrocknete leitfähige Tinte aufweist, wobei das Kunststoffsubtrat ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Polycarbonat, Cycloolefin-Copolymere, Polymethylmethacrylat, Polypropylen und wobei die getrocknete leitfähige Tinte Silber und / oder Gold aufweist, wobei das elektrische Bauelement (E) wenigstens einen Leiterabschnitt oder wenigstens zwei Elektroden aufweist dadurch gekennzeichnet, dass das Medizinprodukt einen Fluidleiter aufweist, wobei das druckbare elektrische Bauteil sich auf einer Außenseite des Fluidleiters befindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Medizinprodukt, aufweisend ein druckbares elektrisches Bauteil aufweisend ein Kunststoffsubstrat.
  • Hintergrund
  • In fast allen Lebensbereichen werden heutzutage elektronische Geräte eingesetzt. Dabei werden in aller Regel auch elektronische Komponenten für die unterschiedlichsten Zwecke verwendet.
  • Insbesondere werden elektronische Komponenten für Messzwecke verwendet.
  • Auch im Bereich der Medizin - sei es in der Diagnostik oder sei es in der Therapie - werden elektronische Komponenten insbesondere für Messzwecke verwendet.
  • Beispielsweise ist aus der europäischen Patentschrift EP 2 305 108 B1 ein gedruckter Sensor zum Tragen auf der Haut bekannt.
  • Am Beispiel eines Dialysegerätes können z.B. solche Messzwecke erläutert werden.
  • So kann im Rahmen einer Dialyse - ohne hier auf eine bestimmte Form der Dialyse beschränkt zu sein - es wünschenswert oder erforderlich sein, bestimmte Parameter messtechnisch zu erfassen. So können z.B. Werte betreffend den aktuellen Zustand des Patienten als auch Werte betreffend funktionaler Werte der Dialyse erfasst werden. Beispielsweise können Puls, Blutdruckwerte (systolisch, diastolisch), Sauerstoffsättigung etc. als Beispiele nicht invasiv erfassbarer Werte erfasst werden. Ebenso können Gewichte, Mengen, Drücken, pH-Werte, Kreatinin-Werte, etc. von Flüssigkeiten in Zusammenhang mit der Dialyse erfasst werden.
  • Insbesondere für die Dialyse-spezifischen Werte wurden Sensoren an den jeweiligen Geräten vorgesehen. Dabei muss jedoch sichergestellt werden, dass hygienische Anforderungen erfüllt werden.
  • Dies kann zum einen dadurch geschehen, dass die entsprechenden Sensoren einer Desinfektion nach jedem Patienten zugänglich sind oder aber dadurch, dass durch ein entsprechendes Design der Sensoren eine solche Desinfektion nicht nötig ist.
  • Die Desinfektion von Teilen eines Dialysegerätes nach jedem Patienten ist jedoch sehr zeitaufwändig. Dieser Zeitaufwand führte in der Vergangenheit immer wieder dazu, dass die Hygieneansprüche zu Lasten der Patienten reduziert wurden. Als Alternative wurde daher Sensoren entwickelt, die nicht mehr in direktem Kontakt mit Elementen treten, die sonst desinfiziert werden müssten. Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass Drucksensoren von außen an von Fluiden durchflossenen flexiblen Elementen angebracht werden. Auch durch ein entsprechendes Pumpendesign kann z.B. die Durchflussmenge an Hand der Pumpenaktion bestimmt werden.
  • Jedoch hat auch diese Herangehensweise Nachteile. Ein Nachteil ergibt sich dadurch, dass die nunmehr erforderlichen Sensoren mit erheblicher höherer Präzision die Messwerte erfassen müssen, da nunmehr eine mittelbare und keine unmittelbare Messung vorliegt. Zum anderen muss das Design auf die speziellen Anforderungen der Sensoren abgestimmt werden, um fehlerhafte Messungen - z.B. durch falsch eingelegte Fluidverbindungen - zu vermeiden. Diese konstruktiven Maßnahmen sind jedoch ebenfalls teuer.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung Lösungen bereitzustellen, die es ermöglichen elektronische Komponenten, insbesondere für Messzwecke und dabei insbesondere für medizinische Zwecke, bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Medizinprodukt aufweisend ein druckbares elektrisches Bauteil, das druckbare elektrische Bauteil aufweisend ein Kunststoffsubstrat, wobei auf dem Kunststoffsubtrat mindestens ein elektrisches Bauelement aufgebracht ist, wobei das elektrische Bauelement eine getrocknete leitfähige Tinte aufweist, wobei das Kunststoffsubtrat ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Polycarbonat, Cycloolefin-Copolymere, Polymethylmethacrylat, Polypropylen und wobei die getrocknete leitfähige Tinte Silber und / oder Gold aufweist, wobei das elektrische Bauelement federartige und / oder mäanderartige und / oder spiralförmige Abschnitte aufweist, wobei das druckbare elektrische Bauteil sich auf einer Außenseite des Fluidleiters befindet.
  • Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Wearable zum Tragen am Körper aufweisend ein solches Medizinprodukt.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen druckbaren elektrischen Bauteil aufweisend die Schritte des Erhaltens eines Kunststoffsubstrates, des Aufbringens einer leitfähigen Tinte auf das Kunststoffsubstrat, wobei die leitfähige Tinte Silber und / oder Gold aufweist, und des Trocknens der leitfähigen Tinte aufweist, gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche, der Figuren und der Beschreibung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung näher unter Bezug auf die Figuren erläutert. In diesen zeigt:
    • 1 eine schematische Schnittdarstellung von Aspekten eines erfindungsgemäßen druckbaren elektrischen Bauteils gemäß Ausführungsformen der Erfindung,
    • 2-4, 6 je eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes druckbares elektrisches Bauteil gemäß Ausführungsformen der Erfindung,
    • 5 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Herstellung von druckbaren elektrischen Bauteilen gemäß Ausführungsformen der Erfindung, und
    • 7 ein elektrisches Ersatzschaltbild zur Verwendung eines erfindungsgemäßen druckbaren elektrischen Bauteils gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
  • Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.
  • Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.
  • Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1% bis zu +/- 10 %.
  • In Ausführungsformen der Erfindung wird ein druckbares elektrisches Bauteil 1 bereitgestellt. Das druckbare elektrische Bauteil 1 weist ein Kunststoffsubstrat L1 auf. Bevorzugt ist das Kunststoffsubstrat L1 flexibel. Das Kunststoffsubstrat L1 ist dabei in Bezug auf seine Fläche dünn., z.B. 2 mm oder dünner.
  • Auf dem Kunststoffsubtrat L1 ist mindestens ein elektrisches Bauelement E aufgebracht. Hierzu kann das Kunststoffsubtrat L1 zuvor mittels eines Plasmaverfahrens vorbereitet sein.
  • Das elektrische Bauelement E weist eine getrocknete leitfähige Tinte auf. Die leitfähige Tinte kann zuvor mittels eines geeigneten Verfahrens aufgebracht worden sein, z.B. mit einem Aerosol-Jet-Printing-Verfahren oder einem Inkjet-Printing-Verfahren, wobei dies nur beispielhaft aufgeführt ist. Beispielhafte Tinten sind z.B. nanopartikuläre Tinten.
  • Das Kunststoffsubtrat L1 ist ein Polymermaterial, wobei der Prozess der Herstellung für die nachfolgende Beschreibung der Erfindung unwesentlich ist. Insbesondere ist das Kunststoffsubtrat L1 ausgewählt aus einer Gruppe aufweisend Polycarbonat, Cycloolefin-Copolymere, Polymethylmethacrylat, Polypropylen. Beispielsweise kann das Kunststoffsubtrat L1 Makrolon® OD2015 als Beispiel eines Polycarbonates aufweisen.
  • Die getrocknete leitfähige Tinte weist ein Metall bzw. eine Legierung auf. Insbesondere weist die leitfähige Tinte Silber und / oder Gold und / oder Nickel und / oder Kupfer auf. Bevorzugt weist die leitfähige Tinte Silber auf.
  • Unter einem elektrischen Bauelemnt E kann man auch eine gedruckte elektrische Leiterstruktur verstehen.
  • Mittels der getrockneten leitfähigen Tinte (die auch mehrfach aufgetragen sein kann und Gegenstand von vor und/oder Nachbehandlungsschritten sein kann) wird wenigstens ein Leiterabschnitt oder wenigstens zwei Elektroden gebildet. Der Leiterabschnitt kann dabei das elektrisches Bauelement E bilden. Das elektrische Bauelement E kann z.B. - wie in 2 gezeigt - mäanderartige und / oder - wie in 3 gezeigt - federartige und / oder - wie in 4 gezeigt - spiralförmige Abschnitte oder einen längsgestreckten Abschnitt aufweisen. Dabei können verschiedene Formen miteinander kombiniert sein. Ein elektrisches Bauelement E unterscheidet sich dabei von einer reinen elektrischen Verbindung dadurch, dass es unter Einfluss von Umweltbedingungen in seinen elektrischen Eigenschaften messbar verändert wird. D.h. es kommt zu einer Änderung des Widerstandes und / oder der Kapazität und / oder der Induktivität. Beispielsweise können zwei federartige Strukturen zusammen einen Kondensator - wie in 6 gezeigt - bilden. Mäanderartige Strukturen - wie in 2 gezeigt - und / oder spiralförmige Abschnitte - wie in 4 gezeigt - können z.B. die Funktion eines Dehnungsmesstreifens übernehmen. Zudem können alle Formen auch als temperaturabhängiger Widerstand dienen. Auch kann z.B. zumindest zwei Elektroden bereitgestellt werden, mit denen z.B. ein Widerstand / Leitwert eines Fluids in Kontakt mit den Elektroden gemessen werden kann.
  • Insbesondere kann das druckbare elektrische Bauteil 1 auf einem Kunststoffsubtrat L1 aufweisend Cycloolefin-Copolymere und eine getrocknete silberhaltige Tinte bereitgestellt sein. Ebenso kann das druckbare elektrische Bauteil 1 auf einem Kunststoffsubtrat L1 aufweisend Cycloolefin-Copolymere und eine getrocknete goldhaltige Tinte bereitgestellt sein. Ebenso kann das druckbare elektrische Bauteil 1 auf einem Kunststoffsubtrat L1 aufweisend Polycarbonat und eine getrocknete silberhaltige Tinte bereitgestellt sein. Ebenso kann das druckbare elektrische Bauteil 1 auf einem Kunststoffsubtrat L1 aufweisend Polycarbonat und eine getrocknete goldhaltige Tinte bereitgestellt sein.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist das elektrische Bauelement E Teil eines Sensors. Beispielsweise kann mit einem solchen elektrischen Bauelement eine Widerstandsmessbrücke aufgebaut werden, bei der die Änderung gegenüber einem bekannten gleichartigen Bauelement unter Einwirkung von Umwelteinflüssen ausgewertet wird. Ein Beispiel ist eine Wheatstonesche Messbrücke, wie in 7 dargestellt. Dabei kann bei einer angelegten Spannung Uin die Änderung auf Grund von Umwelteinflüssen in Bezug auf das elektrisches Bauelement E als Spannungsänderung Um gemessen werden. Hierzu kann eine geeignete analoge oder digitale Aufbereitung des Messsignales, z.B. mittels eines Operationsverstärkers und / oder eines Analog-Digital-Wandlers, nachfolgen.
  • Beispielsweise kann so ein Dehnungssensor und / oder Temperatursensor und / oder ein Leitfähigkeitssensor und / oder eine Drucksensor und / oder ein thermischer Strömungssensor bereitgestellt werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das druckbare elektrische Bauteil 1 biokompatibel. D.h. das druckbare elektrische Bauteil kann sowohl auf dem Körper angeordnet sein, als auch im Körper angeordnet sein, als auch mit Flüssigkeiten in Kontakt treten, die dem Körper zugeführt werden, ohne, dass Gefahr für einen Schaden am Körper entsteht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das druckbare elektrische Bauteil 1 nicht biodegradierbar. D.h., Stoffe, die einem Körper zugeführt werden, können lange Zeit in Kontakt stehen.
  • So lassen sich z.B. Überwachungseinrichtungen, die die Stabilität einer einem Körper zuführbaren Flüssigkeit überwachen, oder Sensoreinrichtungen, die erst bei der Verwendung einer Flüssigkeit benötigt werden, in einem Behältnis oder Fluidleiter integrieren, ohne dass die Gefahr der Beschädigung besteht bzw. ohne die Gefahr, dass schädliche Stoffe in die Flüssigkeit transferiert werden. Zudem erlaubt eine solche Anordnung es auch elektrische Bauelemente 1 in einem sterilen Bereich zu belassen, wodurch die Patientensicherheit verbessert werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die getrocknete leitfähige Tinte mit einer Schutzschicht überdeckt. Eine solche Schutzschicht kann zum einen vor ungewünschten Einflüssen auf die elektrischen Bauelemente 1 vorgesehen sein., z.B. um Schutz vor bestimmten gasförmigen Bestandteilen, Feuchtigkeit, Berührung zu bieten. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch ein Schutz vor dem Austreten unerwünschter Stoffe oder aber unerwünschten chemischen Reaktionen hierdurch bereitgestellt werden. Die Schutzschicht kann aber auch bei mehrlagigen Anordnungen als Isolator zwischen verschiedenen Ebenen vorgesehen sein. Beispielsweise ist in 1 eine Schichtdarstellung gezeigt, bei der auf dem Kunststoffsubstrat L1 in einer ersten Ebene einer gewissen Höhe hE1 ein erstes elektrisches Bauelement E1 bereitgestellt ist. Auf dem ersten elektrischen Bauelement E1 ist eine Schutzschicht DS1 angebracht, auf der wiederum in einer zweiten Ebene einer gewissen Höhe hE2 ein zweites elektrisches Bauelement E2 (hergestellt in analoger Weise wie E1) bereitgestellt wird. Diese „Stack-Bauweise“ kann fortgesetzt werden. Dabei ist die Materialauswahl für die einzelnen Schichten flexibel. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Materialsysteme identisch sind, d.h. das Material für E1 und E2 ist gleich und / oder das Material für DS1 und DS2 ist gleich, oder aber verschieden. Ebenso können die Höhen hE1 und hE2 gleich sein oder variieren.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wirkt die Schutzschicht elektrisch isolierend, wobei auf der Schutzschicht mindestens ein weiteres elektrisches Bauelement aufgebracht ist, wobei das weitere elektrische Bauelement eine getrocknete leitfähige Tinte aufweist, wobei das Kunststoffsubtrat ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Polycarbonat Cycloolefin-Copolymere, Polymethylmethacrylat, Polypropylen und wobei die getrocknete leitfähige Tinte Silber und / oder Gold aufweist.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Kunststoffsubstrat L1 ein textiles Material auf. Das textile Material kann z.B. gewoben oder ungewoben sein.
  • Wie bereits zuvor beschrieben kann die Erfindung auch als ein Medizinprodukt ausgestaltet sein, das ein druckbares elektrisches Bauteil 1 der zuvor beschriebenen Art aufweist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Medizinprodukt einen Fluidleiter auf, wobei das druckbare elektrische Bauteil E1 sich auf einer Innenseite des Fluidleiters befindet. D.h. das druckbare elektrische Bauteil E1 kann Eigenschaften des Fluids unmittelbar messen. Diese können z.B. der Druck oder die Temperatur oder eine Konzentration eines Stoffes sein.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist das Medizinprodukt einen Fluidleiter auf, wobei das druckbare elektrische Bauteil sich auf einer Außenseite des Fluidleiters befindet. D.h. das druckbare elektrische Bauteil E1 kann Eigenschaften des Fluids mittelbar durch die Fluidleiterwand messen. Diese können z.B. der Druck oder die Temperatur sein. Andererseits wäre es auch möglich, Umwelteinflüsse auf den Fluidleiter zu messen.
  • In Ausführungsformen der Erfindung ist das Medizinprodukt ein Element einer Dialysevorrichtung. Beispielsweise kann das Medizinprodukt Teil des Dialysegerätes oder aber eines Verbrauchsmaterials sein. Beispielhafte Verbrauchsmaterialien sind Dialysatoren, Dialysierflüssigkeitsfilter, Schläuche, Schlauchsätze, Kassetten mit mindestens zwei Flüssigkeitskanälen - insbesondere Blutkassette und/oder Dialysatkassette (diese kann z.B. einen Hartplastikkörper aufweisen), Flusssensor, Kanister, Nadelanschlussbereich (bestehend beispielsweise aus einer Blutkanüle und einem Schlauch zum Anschluss daran), Konzentratbeutel (beispielsweise enthaltend Bicarbonat), Filtratbeutel, Heparinbeutel, Substitutbeutel, Dialysatbeutel. Insbesondere kann das Medizinprodukt auch ein Einwegverbrauchselement einer Dialysevorrichtung sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Wearable zum Tragen am Körper bereitgestellt, dass ein druckbares elektrisches Bauteil 1 der zuvor beschriebenen Art aufweist. Dabei kann das Wearable selbst auf dem Körper getragen werden oder das Wearable befindet sich auf einem entsprechenden Gewebe.
  • Beispielsweise kann die das druckbare elektrische Bauteil E1 auf einem elastischen Band angeordnet sein, sodass das elastische Band um den Körper oder ein Körperteil eines Säugetiers anliegend geschlungen werden kann. Dabei kann das Band auch selbst als Kunststoffsubtrat L1 dienen. Insbesondere kann das Wearable ein Medizinprodukt sein, um z.B. Vitalparameter (Atmungsaktivität, Puls, Herzaktivität, elektrische Potentiale) zu messen.
  • Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann eine erfindungsgemäße druckbare Elektronik in einem Dialysesystem oder einem anderen therapeutischen / diagnostischen System zum Einsatz kommen.
  • Das druckbare elektrische Bauteil 1 der vorgestellten Art kann z.B. in einem nachfolgend beschriebenen beispielhaften Verfahren hergestellt werden.
  • Dabei wird ein (optional vorbehandeltes) Kunststoffsubstrat in einem Schritt 100 erhalten.
  • Auf das Kunststoffsubstrat L1 wird in Schritt 200 eine leitfähige Tinte aufgebracht. Die leitfähige Tinte weist Silber und / oder Gold auf. Bevorzugt weist die leitfähige Tinte Silber auf.
  • Anschließend wird die Tinte (aktiv oder passiv) getrocknet, d.h. das Lösungsmittel verdunstet und zurückbleibt unter anderem das Silber und / oder das Gold.
  • Optional kann vorgesehen sein, dass nach Abschluss der Herstellung eines elektrischen Bauteils eine Schutzschicht in Schritt 500 aufgebracht wird. Beispielsweise kann eine Schutzschicht DS1 nach Abschluss der Herstellung von E1 aufgebracht werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Aufbringen der leitfähigen Tinte auf das Kunststoffsubstrat L1 das Kunststoffsubstrat L1 mit einem Plasma vorbehandelt. Dieser Vorbehandlungsschritt kann - wie in 5 angedeutet - vor dem Erhalten in Schritt 100 des Kunststoffsubstrates L1 zum Drucken in Schritt 200 oder unmittelbar zwischen Schritt 100 und 200 vorgesehen sein. Der Schritt der Plasmavorbehandlung, z.B. Schritt 50 kann ausgewählt sein aus Niederdruck-Sauerstoff-Plasma und Atmosphärendruck-Plasmavorbehandlung.
  • In Ausführungsformen der Erfindung wird die leitfähige Tinte in Schritt 200 mit einem Aerosol-Jet Printing Verfahren oder einem Inkjet-Printing-Verfahren aufgebracht.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass z.B. in einem Schritt 350 überprüft wird, ob eine gewünschte Auftragsstärke erreicht ist. Dies kann entweder durch Messung am hergestellten Tintenauftrag oder aber durch Wiederholung der Schritte 200 und 300 in einer vorbestimmten Anzahl, z.B. 5-10 mal, insbesondere 6 mal, realisiert sein.
  • In einem optionalen Schritt 400 wird der (an-)getrocknete Tintenauftrag gesintert. Ein solcher Sinterprozess kann bei bestimmten Tinten notwendig werden, um eine gewünschte Leitfähigkeit einzustellen. Insbesondere kann der Schritt des Sinterns 400 ausgewählt sein aus thermischem Sintern und / oder photonisches Sintern, Lasersintern, chemisches Sintern. Dabei wird ein thermisches Sintern bevorzugt bei Temperaturen unter 130°C, z.B. 120° C vorgenommen, wobei eine obere Grenze häufig durch die Eigenschaften des Kunststoffsubstrates L1 vorgegeben sein können. Lasersinterverfahren erlauben die ortsselektive Sinterung. D.h. es kann gezielt die Sinterung und auch der Grad der Sinterung ortsabhängig eingestellt werden, sodass die Eigenschaften von elektrischen Bauelementen E1, E2 gezielt beeinflusst werden können. Eine chemische Sinterung kann z.B. durch eine Nachbehandlung in einem Bad erreicht werden. Beispielsweise kann der (an-)getrocknete Tintenauftrag in einer wässrigen Natriumchlorid-Lösung (0,9 %) für eine gewisse Zeit, z.B. 4 Stunden, verbleiben.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass z.B. in einem Schritt 450 überprüft wird, ob eine gewünschte Sinterung erreicht ist. Dies kann entweder durch Messung am hergestellten Tintenauftrag oder aber durch Wiederholung des Schrittes 400 in einer vorbestimmten Anzahl, z.B. 5-10 mal, insbesondere 6 mal, realisiert sein.
  • Es sei angemerkt, dass auch mehrere Sinterschritte unterschiedlicher Natur zeitlich parallel, zeitlich überlappend oder zeitlich nicht überlappend vorgenommen werden können. Zum Beispiel wäre es möglich zunächst einen thermischen Sinterschritt vorzusehen und anschließend noch einen chemischen Sinterschritt durchzuführen.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die leitfähige Tinte beim Aufbringen auf das Kunststoffsubstrat L1 mindestens 10 Massenprozent metallische Anteile und zumindest ein Lösemittel auf. Insbesondere weist die leitfähige Tinte 105 Gold oder 30 % ... 40% ... 50 % Silber auf. In Ausführungsformen der Erfindung weist die Tinte ein Lösemittel, insbesondere einen Alkohol, insbesondere Ethylenglykol auf. D.h. die Tinte kann in Ausführungsformen eine nanopartikuläre Metalltinte sein.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine nanipartikuläre Silbertinte mit 30% Massenanteil Silber und Ethylenglykol als Lösungsmittel mittels Aerosol-Jet-Druckverfahren aufgebracht auf ein Substrat aus Polycarbonat oder COC, welches zuvor Plasmavorbehandelt wurde. In dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform werden sechs Schichten der Tinte aufgebracht und danach photonisch gesintert. Zusätzlich erfolgt in dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform ein chemisches Sintern nach dem photonischen Sintern, indem die gedruckte Elektronik beispielsweise mit einer Natriumchloridlösung in Kontakt gebracht. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass besonders hohe Leitwerte der gedruckten Elektronik erreicht werden können.
  • In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Silbertinte mit 40% Massenanteil mittels Aerosol-Jet-Druckverfahren aufgebracht auf ein Substrat aus Polycarbonat oder COC, welches zuvor Plasmavorbehandelt wurde. In dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform werden drei Schichten der Tinte aufgebracht und danach photonisch gesintert. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass besonders hohe Leitwerte der gedruckten Elektronik erreicht werden können.
  • In Ausführungsformen der Erfindung wird das druckbare elektrische Bauteil mit einer goldhaltigen Tinte hergestellt und z.B. im Inneren eines Fluidleiters eingesetzt.

Claims (20)

  1. Medizinprodukt aufweisend ein druckbares elektrisches Bauteil (1), das druckbare elektrische Bauteil (1) aufweisend ein Kunststoffsubstrat (L1), wobei auf dem Kunststoffsubtrat mindestens ein elektrisches Bauelement (E) aufgebracht ist, wobei das elektrische Bauelement (E) eine getrocknete leitfähige Tinte aufweist, wobei das Kunststoffsubtrat ausgewählt ist aus einer Gruppe aufweisend Polycarbonat, Cycloolefin-Copolymere, Polymethylmethacrylat, Polypropylen und wobei die getrocknete leitfähige Tinte Silber und / oder Gold aufweist, wobei das elektrische Bauelement (E) wenigstens einen Leiterabschnitt oder wenigstens zwei Elektroden aufweist dadurch gekennzeichnet, dass das Medizinprodukt einen Fluidleiter aufweist, wobei das druckbare elektrische Bauteil sich auf einer Außenseite des Fluidleiters befindet.
  2. Medizinprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (E) Teil eines Dehnungssensors und / oder Temperatursensors und / oder eines Leitfähigkeitssensors und / oder eines Drucksensors und / oder eines thermischer Strömungssensor ist.
  3. Medizinprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (E) ein Widerstand ist.
  4. Medizinprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das druckbare elektrische Bauteil biokompatibel ist.
  5. Medizinprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das druckbare elektrische Bauteil nicht biodegradierbar ist.
  6. Medizinprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die getrocknete leitfähige Tinte mit einer Schutzschicht überdeckt ist.
  7. Medizinprodukt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht elektrisch isolierend wirkt, wobei auf der Schutzschicht mindestens ein weiteres elektrisches Bauelement (E2) aufgebracht ist, wobei das weitere elektrische Bauelement (E2) eine getrocknete leitfähige Tinte aufweist.
  8. Medizinprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Medizinprodukt ein Element einer Dialysevorrichtung ist.
  9. Medizinprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Medizinprodukt ein Einwegverbrauchselement einer Dialysevorrichtung ist.
  10. Wearable zum Tragen am Körper aufweisend ein Medizinprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Wearable nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das druckbare elektrische Bauteil auf einem elastischen Band angeordnet ist, sodass das elastische Band um den Körper oder ein Körperteil eines Säugetiers anliegend geschlungen werden kann.
  12. Verwendung eines Medizinprodukts nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 in einem Dialysesystem.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Medizinprodukts gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweisend die Schritte: • Erhalten (100) eines Kunststoffsubstrat (L1) • Aufbringen (200) einer leitfähigen Tinte auf das Kunststoffsubstrat (L1), wobei die leitfähige Tinte Silber und / oder Gold aufweist. • Trocknen (300) der leitfähigen Tinte.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schritt des Trocknens weiterhin ein Schritt des Aufbringens (500) einer Schutzschicht folgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Tinte mit einem Aerosol-Jet_Printing Verfahren oder einem Inkjet-Printing-Verfahren aufgebracht wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der leitfähigen Tinte auf das Kunststoffsubstrat (L1) das Kunststoffsubstrat (L1) plasmavorbehandelt (50) wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die getrocknete Tinte vor einem weiteren Schritt (400) gesintert wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Sinterns (400) ausgewählt ist aus thermischem Sintern und / oder photonischem Sintern, Lasersintern, chemisches Sintern.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Tinte beim Aufbringen auf das Kunststoffsubstrat (L1) mindestens 10 Massenprozent metallische Anteile und zumindest ein Lösemittel aufweist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel einen Alkohol, insbesondere Ethylenglykol, aufweist.
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