{"id":6300,"date":"2022-11-02T16:07:43","date_gmt":"2022-11-02T15:07:43","guid":{"rendered":"https:\/\/daes.pro\/solutions\/medtech-biotech\/"},"modified":"2023-11-15T17:17:57","modified_gmt":"2023-11-15T16:17:57","slug":"medtech-biotech","status":"publish","type":"portfolio","link":"https:\/\/daes.pro\/de\/solutions\/medtech-biotech\/","title":{"rendered":"Medtech & Biotech"},"content":{"rendered":"\t\t
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Numerische Simulation als Innovationsbeschleuniger f\u00fcr Medtech und Biotech<\/span><\/h2><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Auf globaler Ebene ist die Schweiz im Bereich der Medizintechnik f\u00fchrend. Sie verf\u00fcgt \u00fcber ein dichtes F&E-Netzwerk, das von renommierten Universit\u00e4ten, hochspezialisierten KMU, historischem Know-how in der Mikromechanik und m\u00e4chtigen internationalen Konzernen unterst\u00fctzt wird.<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Simulation im Dienste von Medizinprodukten und Medtech<\/h3>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Medizinprodukte<\/strong> nehmen in der Medizin und in der Patientenbetreuung einen immer gr\u00f6\u00dferen Stellenwert ein. Ihre rasche Entwicklung unterst\u00fctzt die Herausforderungen der ambulanten Medizin, der alternden Bev\u00f6lkerung, der Behandlung chronischer Krankheiten und einer gewissen Demokratisierung des Zugangs zur Gesundheitsversorgung. <\/p>\n

Es besteht ein st\u00e4ndiger Abw\u00e4gungsprozess zwischen der Kosten\u00fcbernahme, Fragen des Nutzen-Risiko-Verh\u00e4ltnisses, der Verbreitung von Innovationen und dem Wunsch, die Vorbeugung zu verbessern, anstatt alles zu kurieren.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Von Pflastern \u00fcber bildgebende Verfahren, implantierbare Ger\u00e4te bis hin zu revolution\u00e4ren Technologien wie dem „k\u00fcnstlichen Herz“, vernetzten Objekten und medizinischer Robotik – Medizinprodukte nehmen eine neue Dimension an. Die Akteure m\u00fcssen die Entwicklung neuer Produkte in \u00dcbereinstimmung mit den regulatorischen Standards beschleunigen und den Nachweis ihres Nutzens erbringen. Daf\u00fcr ist es entscheidend, sichere, hochwertige Produkte zu entwickeln, die die Interaktion mit dem Patienten ber\u00fccksichtigen und insbesondere auf Zuverl\u00e4ssigkeit, Haltbarkeit und Erm\u00fcdung achten. Laboratorien und medizinische Unternehmen m\u00fcssen die Entwicklung neuer Produkte in \u00dcbereinstimmung mit den regulatorischen Standards beschleunigen und den Nachweis ihres Nutzens erbringen.<\/p>\n

Die numerische Simulation ist ein wertvolles Werkzeug bei der Entwicklung von medizinischen Ger\u00e4ten und biotechnologischen Produkten. Sie erm\u00f6glicht :<\/p>\n

– komplexe Probleme l\u00f6sen<\/p>\n

– Designs optimieren, die Qualit\u00e4t und Sicherheit von Produkten verbessern, regulatorische Risiken minimieren<\/p>\n

– die Kosten senken<\/p>\n

– die Entwicklung und Markteinf\u00fchrung neuer Produkte zu beschleunigen<\/p>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Die Teams von DAES tragen durch numerische Simulation und Datenanalyse zur Entwicklung von Medtech-Produkten bei.<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Unsere Expertisen<\/span><\/h3><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Wir begleiten Sie, indem wir die Simulation und die Validierung neuer Entwicklungsmethoden in den Kern Ihres Produktdesigns integrieren.<\/p>\n

Egal, ob es um die regulatorischen Unterlagen und die dazugeh\u00f6rige Dokumentation oder um die Leistungsoptimierung Ihres Produkts geht, unsere Teams \u00fcbernehmen die Simulation und beteiligen sich an den Arbeitsgruppen f\u00fcr das Design und die Spezifikation des Systems. Digitale Modelle, echte virtuelle Labore, erm\u00f6glichen eine intrinsische Sicht auf die Leistung des Produkts!<\/p>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Einige Beispiele f\u00fcr die Anwendung der numerischen Simulation in der Medtech-Branche\n<\/span><\/h3><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Muskel-Skelett-Modell<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Mithilfe der Muskel-Skelett-Modellierung k\u00f6nnen die Muskelkr\u00e4fte, die f\u00fcr eine bestimmte Bewegung erforderlich sind, neu berechnet werden. In der Medizintechnik erm\u00f6glicht diese Art der Modellierung beispielsweise die Vorhersage von Kr\u00e4ften, die beim Gehen oder Laufen auf Implantate einwirken, was im Labor nur sehr schwer zu messen ist. Die Designs dieser Implantate k\u00f6nnen dann verfeinert werden, um realistischen Belastungsf\u00e4llen standzuhalten.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Schrittmuster<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Das Design von Laufschuhen hat sich in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt, und die numerische Simulation erm\u00f6glicht es, die Auswirkungen neuer Materialien oder geometrischer Ver\u00e4nderungen auf die Leistung vorherzusagen. Dazu m\u00fcssen numerische Modelle erstellt werden, deren Ergebnisse mit dem Empfinden der Athleten vor Ort korrelieren; Die Modellierung des Muskel- und Skelettsystems ist auch ein gro\u00dfer Vorteil, um die Leistungssteigerung besser zu verstehen, indem die mit den verschiedenen Produkten verbundenen metabolischen Kosten gesch\u00e4tzt werden.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Stent<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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SMAs (Formged\u00e4chtnismaterialien) vom Typ Nitinol sorgen daf\u00fcr, dass die Stents gut funktionieren. Da sie insbesondere Druckschwankungen unterliegen, k\u00f6nnen mithilfe der numerischen Simulation sowohl die Materialien als auch die vorhandenen Belastungen ber\u00fccksichtigt werden. So kann die Leistung dieser Komponenten in allen m\u00f6glichen Konfigurationen untersucht werden. Die erforderliche nichtlineare Strukturberechnung kann auch mit einer CFD-Analyse unter Ber\u00fccksichtigung des Blutflusses verkn\u00fcpft werden.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Prothese<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Die Entwicklung von Prothesen ist mit zahlreichen Problemen konfrontiert: Die Prothese darf unter statischen Belastungen nicht brechen, muss aber w\u00e4hrend ihres Lebenszyklus auch St\u00f6\u00dfen und „zuf\u00e4lligen“ Belastungen standhalten, au\u00dferdem muss sie verschlei\u00dffest und dauerhaft funktionsf\u00e4hig bleiben. Alle diese Effekte k\u00f6nnen durch numerische Simulationen untersucht werden, entweder durch eine implizite oder explizite Methode. So kann die numerische Simulation in alle Phasen des Designs integriert werden, sei es zur \u00dcberpr\u00fcfung der Einhaltung von Normanforderungen oder zu speziellen Themen wie Verschlei\u00df oder Sto\u00dffestigkeit.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Blutausfluss<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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CFD-Berechnungen von Blutstr\u00f6mungen k\u00f6nnen helfen, die lokalen Bedingungen abzusch\u00e4tzen und die Belastungen, die auf Komponenten wie Stents angewendet werden m\u00fcssen, besser zu ber\u00fccksichtigen. Durch eine gekoppelte Struktur-Fluid-Berechnung (FSI) k\u00f6nnen die Auswirkungen des mit der Str\u00f6mung verbundenen Druckfelds auf die Verschiebungen des betrachteten Festk\u00f6rpers (Venenwand, medizinische Komponente) wirken und umgekehrt.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Medizinische Ger\u00e4te<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Die Verwendung digitaler Analysen ist nicht auf Komponenten im K\u00f6rperinneren beschr\u00e4nkt. Zahlreiche medizinische Ger\u00e4te (Spritzen, Rollst\u00fchle, Brillen, …) k\u00f6nnen mit diesen Methoden untersucht werden und die Robustheit und\/oder Leistungsf\u00e4higkeit dieser Ger\u00e4te sicherstellen.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Herstellungsverfahren<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Die digitale Simulation wird sogar auf die Werkzeuge angewendet, mit denen diese medizinischen Elemente hergestellt werden. Beispielsweise kann der Transport von Tabletten durch F\u00f6rderb\u00e4nder mithilfe von DEM-Methoden modelliert werden, wodurch die Herstellungskette optimiert werden kann.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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In der Recherchephase<\/h5>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Entwicklung mathematischer Modelle und numerischer Methoden, die auch die Korrelation mit gemessenen Daten erm\u00f6glichen, mathematische und technische Analysen numerischer Modelle, Entwicklung und Validierung von Methoden des wissenschaftlichen Rechnens.<\/span><\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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In der Entwurfsphase<\/h5>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Unsere Teams arbeiten eng mit den Produktverantwortlichen zusammen, um PoCs<\/a> zu erstellen, zuk\u00fcnftige Nutzungsbedingungen zu antizipieren und zu simulieren, die Auswirkungen einer Designentwicklung zu bewerten (Widerstand, Komfort, topologische Optimierung, Erm\u00fcdung, Verschlei\u00df…).<\/span><\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Prozesssimulation f\u00fcr eine globale Kontrolle, die den Herausforderungen der Biotech-Branche gerecht wird<\/span><\/h3><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Biotech ist ein sich st\u00e4ndig weiterentwickelnder Bereich, in dem regelm\u00e4\u00dfig neue Entdeckungen und Technologien auftauchen. Sie spielt eine wichtige Rolle in der medizinischen Forschung und in der Pharmaindustrie sowie in der nachhaltigen Lebensmittelproduktion und im Umweltschutz.<\/span><\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Die Teams von DAES tragen mit einem \u00e4u\u00dferst pr\u00e4zisen Produktdesignprozess dazu bei, dass innovative Biotechnologien auf den Markt kommen. <\/h4>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Die Beherrschung der komplexen Produktionsprozesse in der Biotech erfordert die besten technischen Mittel: Die numerische Simulation ist nat\u00fcrlich die Antwort. So ist es m\u00f6glich, in einem Produktionssystem f\u00fcr den richtigen Sauerstoffgehalt, die richtige Temperatur oder die richtige W\u00e4rmezufuhr zu sorgen. Diese Beherrschung der k\u00f6rperlichen Parameter und der richtigen Bedingungen ist f\u00fcr das Erreichen der Ziele von entscheidender Bedeutung.<\/span><\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Einige Simulationsbeispiele f\u00fcr Biotech<\/span><\/h3><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Mischbeh\u00e4lter mit Fl\u00fcssigkeitseinspritzung<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Ein Mischer muss daf\u00fcr sorgen, dass die Fl\u00fcssigkeiten gleichm\u00e4\u00dfig verteilt sind. Durch eine CFD-Berechnung kann diese Homogenit\u00e4t nach einer „unendlichen“ Zeit der Propellerdrehung (station\u00e4re Berechnung) oder nach einigen Sekunden (transiente Berechnung) gesch\u00e4tzt werden. So kann sowohl die r\u00e4umliche als auch die zeitliche Leistung des Mischers validiert werden.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Mischbeh\u00e4lter mit Gaseinspritzung<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Im Falle von Gasinjektionen oder in F\u00e4llen, in denen Phasen\u00e4nderungen (Kavitation) w\u00e4hrend der Propellerrotation auftreten, kann eine Mehrphasenberechnung der Mischung durchgef\u00fchrt werden. Je nach der betrachteten Physik und den Einspritzbedingungen k\u00f6nnen die Blasengr\u00f6\u00dfen und ihre Verteilung untersucht werden, um die Leistung des Mischers zu verbessern.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Optimierung des Propellers eines Mischers<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Durch eine CFD-Berechnung kann die Leistung des Propellers und damit des Mischers untersucht werden. So kann eine Optimierung stattfinden, bei der auch die strukturellen Bedingungen durch uni- oder bidirektionale Kopplung ber\u00fccksichtigt werden.<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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Thermische Untersuchung in einem Reaktor<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Thermische Untersuchungen von Reaktoren k\u00f6nnen eingef\u00fchrt werden, um die Verluste abzusch\u00e4tzen und so die Notwendigkeit einer W\u00e4rmed\u00e4mmung des Reaktors zu beurteilen und gegebenenfalls die erforderlichen D\u00e4mmst\u00e4rken abzusch\u00e4tzen. Je nach beteiligter Physik k\u00f6nnen diese thermischen Studien in eine CFD-Berechnung (CHT) einbezogen werden, um die entstandenen Konvektionszellen zu ber\u00fccksichtigen. <\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>
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<\/i><\/span><\/i><\/span><\/div>
Versorgungssysteme<\/div>\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Diese Systeme k\u00f6nnen durch transiente numerische 1D-Simulationen untersucht werden, die es erm\u00f6glichen, ihr Verhalten in allen F\u00e4llen zu \u00fcberpr\u00fcfen, sei es beim Starten und Stoppen des Systems, aber auch unter Zwischenfall- oder Unfallbedingungen. <\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Mit dem Sektor Medtech verbundene Artikel<\/span><\/h3><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Numerische Simulation als Innovationsbeschleuniger f\u00fcr Medtech und Biotech Auf globaler Ebene ist die Schweiz im Bereich der Medizintechnik f\u00fchrend. Sie verf\u00fcgt \u00fcber ein dichtes F&E-Netzwerk, das von renommierten Universit\u00e4ten, hochspezialisierten KMU, historischem Know-how in der Mikromechanik und m\u00e4chtigen internationalen Konzernen unterst\u00fctzt wird. Simulation im Dienste von Medizinprodukten und Medtech Medizinprodukte nehmen in der Medizin und […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":5398,"menu_order":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","template":"elementor_header_footer","portfolio_category":[177,176],"portfolio_tag":[],"class_list":["post-6300","portfolio","type-portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","portfolio_category-medtech-de","portfolio_category-sektoren"],"acf":[],"yoast_head":"\nMedtech & Biotech - Development of Advanced Engineering Solutions<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Die numerische Simulation im Dienste des medizinischen Sektors, unsere Ingenieure begleiten Sie in den Phasen der Forschung, Konzeption und Produktion.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/daes.pro\/de\/solutions\/medtech-biotech\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Medtech & Biotech - 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