Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Autonome Biosensoren für optimierte Überwachung von Bioprozessverfahren und medizinischer Diagnose

04.09.2013
Die Qualitätskontrolle großindustriell angelegter Produktionsanlagen in pharmazeutischer, Nahrungsmittel- und Kosmetikindustrie muss für einen effizienten Produktionsprozess ein Höchstmaß an Flexibilität aufweisen.

Die aktuellen Forschungsarbeiten im Bereich der T(h)era-Diagnostik beschäftigen sich daher mit der Entwicklung eines autonomen, mobilen Biosensorsystems, welches die bisherige Kontrollmethodik, basierend auf dem Prinzip der Probenentnahme oder einer ortsgebundenen Fixierung von Sensoreinheiten, ablösen soll.


Kapsel mit Biosensor
IHP


Leiterplatte des Biosensors
IHP

Aktuelle Forschungsresultate werden zum „Tag der offenen Tür“ am 07.09.2013 am Leibnitz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) in Frankfurt (Oder) präsentiert.

Im Verbundprojekt T(h)era-Diagnostik entwickelten die Forscher aus Potsdam und Frankfurt (Oder) ein drahtloses bidirektionales Kommunikationssystem, das aus einem Sender-/Empfängersystem mit integriertem Biosensor besteht und die Daten mittels Funkwellen auf eine externe Basisstation überträgt.

Ein Biosensor wird hierzu zunächst in eine polymerbasierte Schutzkapsel eingebettet und anschließend in einem mit Kulturmedium befüllten Bioreaktor betrieben. Die Signalgenerierung und die erfolgte Datenübermittlung können anhand einer eigens dafür programmierten Software auf einem Laptop mitverfolgt werden.

Die Forscher wollen jetzt das System so weiterentwickeln, dass eine ortsungebundene Überwachung von Fermentationsprozessen erfolgen kann und das Wachstumsverhalten von Mikroorganismenkulturen als Teil der Bioprozessoptimierung kontrollierbar ist. Die dabei bereits jetzt an die Leistungsfähigkeit des verkapselten Biosensorsystems gestellten Bedingungen ermöglichen später den nahtlosen Transfer in weitere Anwendungsfelder, beispielsweise innerhalb der ortsnahen Patientenüberwachung und medizinischen Diagnostik.

Hinter dem Begriff T(h)era-Diagnostik stehen die seit 2009 durch das Land Brandenburg sowie den Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) finanzierten Entwicklungsarbeiten an zwei miteinander vernetzten Forschungsprojekten – „Tera-Sens“ und „Tele-Diagnostik“.

Das gemeinsame Ziel dieser Arbeiten ist die Verknüpfung von auf bioanalytischen Methoden und Halbleitertechnologie aufbauenden Biosensoren mit aktuellen Verfahren aus dem Bereich der Telekommunikationstechnik. Das Vorhaben stellt eine Weiterentwicklung des in früheren Berichten vorgestellten „Lab-on-Chip-Systems“ dar und dient damit der Förderung der Integration diagnostischer Mikrosysteme zur patientennahen Präanalytik, Analytik und Postanalytik im Labor- und Krankenhausmanagement.

Das Teilprojekt „T(h)era-Sens“ beschäftigt sich im Detail mit der Entwicklung verschiedener Komponenten aus den Bereichen der Terahertz-Technologie, Nano-Strukturierung, MEMS (Mikroelektronische mechanische Systeme) und dem Sintern von Polymergranulaten, die für den Aufbau autonomer Biosensoren und deren späterer Schutzverkapselung benötigt werden. Die „Tele-Diagnostik“ erweitert dieses System um die Möglichkeit der drahtlosen Kommunikation mit einem externen Empfangsgerät (PC oder Smartphone). Die zur Datenfernübertragung (DFÜ) herangezogene Hard-und Software muss dabei gemäß den geltenden Datenschutzbestimmungen geregelt werden und dem hohen Anspruch an Genauigkeit entsprechen.

Beide Teilprojekte werden dank der Kooperation des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik (IBMT), des Leibnitz-Instituts für innovative Mikroelektronik (IHP) und Arbeitsgruppen der Universität Potsdam mit Unternehmen aus der Region (Thermo Fischer GmbH, MEYTEC GmbH Informationssysteme, LIMETEC Biotechnologies GmbH) kontinuierlich vorangetrieben.

Weitere Informationen:

http://www.theradiagnostik.de/index.php
http://www.ihp-microelectronics.com
http://www.ibmt.fraunhofer.de/de/kontakt/ibmt-kontakt-golm.html

Heidrun Förster | idw
Weitere Informationen:
http://www.ihp-microelectronics.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie