MOEBIUS Lab-on-a-Chip


Mikroelektronik aus Deutschland - Innovationsmotor der Digitalisierung.

Bragg-Sensor-Software, Interrogator, Sensorchips und Gitter
Projektleitung: Prof. Dr. Ralf Hellmann
Hochschule: Technische Hochschule Aschaffenburg
Forschungsschwerpunkt: Materials
Projektlaufzeit: 01.06.2018 - 31.05.2021

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Hintergrund

In den weiten Bereichen der modernen Prozesstechnik, der Umweltüberwachung und der biomedizinischen Diagnostik sind vor allem innovative Sensoriklösungen zur schnellen, zuverlässigen und portablen Analyse unterschiedlicher Flüssigkeiten im Hinblick auf Stoffkonzentrationsmessungen gefragt. Bisherige Testansätze erfordern aufwändige Methoden, teure Geräte oder eine zeitintensive Probenvorbereitung. Zudem sind die derzeit eingesetzten Systeme regelmäßig nur für eine anwendungsspezifische Messaufgabe ausgelegt.

Ziel dieses regionalen Verbundprojektes ist die Entwicklung eines vielseitigen, kostengünstigen mikro-opto-elektronischen Sensorsystems, das mit Hilfe kleiner "Chip-Labore" (lab-on-a-chip) zur mobilen Detektion unterschiedlicher, flüssigkeitsgebundener Substanzen eingesetzt werden kann. Die einzelnen polymerbasierten Chips enthalten mikrofluidische Kanäle mit integrierten Lichtwellenleitern, die durch spezielle Lasermodifikation als optische Sensorelemente - sogenannte Bragg-Gitter - fungieren. Mittels einer bioselektiven Beschichtung (z.B. mit Antikörpern) ermöglicht das Sensorsystem den Nachweis spezifischer Biomoleküle oder Krankheitserreger (Bakterien, Viren, ...) über eine rein optische Signalauswertung.


Methoden

  • Photolithographie
  • Optische Wellenleiter
  • Laser-induzierte Materialmodifikation
  • Oberflächenfunktionalisierung


Projektteilnehmende

  • zwei deutsche Unternehmen
  • TH Aschaffenburg



Publikationen

  • Hessler, S., Knopf, S., Rommel, M., Girschikofsky, M., Schmauss, B., & Hellmann, R. (2020). Advancing the sensitivity of integrated epoxy-based Bragg grating refractometry by high-index nanolayers. Optics Letters, 45(19), 5510-5513.



Kooperationen

Sie forschen als Professorin oder Professor, als Doktorandin oder Doktorand oder als Studentin oder Student auf dem Gebiet der Lasertechnik? Wenn Sie auf der Suche nach Beteiligungsmöglichkeiten an einem Forschungsprojekt zur Lasertechnik sind, ermitteln wir gerne unser Kooperationspotenzial. Bitte kontaktieren Sie Prof. Dr. Hellmann per Telefon (+49 6021/4206-874) oder per Mail an Ralf.Hellmannth-abde.


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