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 Geteiltes Denken ist doppeltes Denken
19.01.2017 | Hertie-Institut für klinische Hirnforschung (HIH)

nachricht Neue CRISPR-Methode enthüllt Genregulation einzelner Zellen
19.01.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flashmob der Moleküle

19.01.2017 | Physik Astronomie

Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn

19.01.2017 | Medizin Gesundheit

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie