Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biosensoren am laufenden Band

17.12.2015

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP und das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT haben erfolgreich flexible elektrochemische Biosensoren auf metallbeschichteten Foliensubstraten entwickelt und getestet. Das Fraunhofer FEP verfügt über eine Technologie, die Kunststofffolien mit einer hauchdünnen Metallschicht versieht. Sie basiert auf einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Eine hohe Gleichmäßigkeit der Schichtdicke und die Freiheit von Defekten stellten dabei besondere technologische Herausforderungen dar.

Der wachsende Markt von mobilen Geräten benötigt eine hohe Anzahl kleiner, leichter und leistungsfähiger Sensoren für die unterschiedlichsten Anwendungen in Sport, Medizin oder bei der Arbeit.


Flexibler Biosensor, zum Beispiel für die Glukose- oder Laktatanalyse in Körperflüssigkeiten, z.B. Blut, Speichel oder Schweiß

Fraunhofer ISIT


Am Fraunhofer FEP im Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit Metall beschichtete Folie

Fraunhofer FEP

Besonders praktisch sind sogenannte „Wearables“, wie funktionale Armbänder, die kaum spürbar praktische Hilfe leisten. Sie können Körperfunktionen überwachen und wertvolle Informationen bereitstellen. Die Elektronik sollte sich hierfür flexibel an den Arm anschmiegen.

Den Fraunhofer-Forschern ist nun ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Fertigung solcher zukunftsweisenden Produkte gelungen. Innerhalb des Fraunhofer ISIT kooperieren die Geschäftsfelder "Medizinische Sensorsysteme" und "Wearables und Printed Electronics" bei der Fragestellung, wie sich siliziumbasierte Sensortechnologien in flexible Module überführen und in körpernahe Sensorsysteme integrieren lassen.

Die Bereitstellung der metallbeschichteten Foliensubstrate durch das Fraunhofer FEP hat diese Entwicklungen wesentlich vorangebracht. Es wurde eine flexibler elektrochemischer Sensor entwickelt, mit dem bereits gute Ergebnisse erzielt werden konnten. Er ist 8 x 10 mm² groß und enthält ein Array von Elektroden für biologische Immuntests.

Das Besondere: der Sensor ist nur etwa ein Zehntel Millimeter dünn, da er komplett auf der zuvor am Fraunhofer FEP beschichteten Folie hergestellt wurde. Grundlage bei der Herstellung flexibler Sensoren sind hauchdünne Schichten. Die Forscher vom Fraunhofer FEP haben große Erfahrungen, solche Schichten defektfrei und mit extrem hoher Gleichmäßigkeit auf Folien in hochproduktiven Rolle-zu-Rolle-Verfahren aufzubringen.

Christopher Beale, der den Sensor innerhalb seiner Master-Arbeit am Fraunhofer ISIT entwickelte, freut sich: “Unser flexibler elektrochemischer Biochip zeigte bereits in der ersten Versuchsreihe ähnliche Ergebnisse wie ein vergleichbarer Siliziumchip.“

„Folien eignen sich für solche Anwendungen besonders gut, denn sie sind leicht, flexibel und bioverträglich.“, ergänzt Dr. Matthias Fahland. „Die Ergebnisse sind ermutigend, auch wenn noch einige Hürden zu meistern sind, bis solche Biosensoren günstig im Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt werden können. Wir am Fraunhofer FEP sind jedenfalls mit unseren Prozessen und Anlagen für weitere Entwicklungen in diesem zukunftsträchtigen Feld bestens gerüstet.“

Beide Institute werden künftig noch enger zusammen arbeiten, um mit Industriekunden maßgeschneiderte flexible Elektronik für die Produkte der Zukunft zu entwickeln. Es laufen zum Beispiel Entwicklungen, folienbasierte Laktatsensoren in Armbänder zu integrieren. Damit wird man in Zukunft den Ermüdungszustand des Trägers beim Sport mit Hilfe der korrelierenden Laktatkonzentration im Schweiß messen können.

Weitere Informationen:

http://www.fep.fraunhofer.de/de/press_media/12_2015_2.html

Annett Arnold | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics