TechnologieDialog

14. Erfurter TechnologieDialog

 

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IMMS auf der MEDICA (12.– 15.11.2018), Jahresbericht 2017 mit Details zu zwei MEDICA-Demonstratoren

Aktuelle Lösungen des IMMS für die Bioanalytik sind vom 12.–15.11.18 auf der MEDICA in Düsseldorf zu sehen. Wir würden uns freuen, wenn wir mit Ihnen dazu in Halle 3/G60 auf dem Gemeinschaftsstand des DiagnostikNet-BB ins Gespräch kommen. Für zwei der dort gezeigten Prototypen finden Sie auch jenseits der MEDICA Hintergründe in zwei Fachartikeln unseres Jahresberichts von 2017 unter www.imms.de/jahresberichte.

Drei Prototypen des IMMS auf der MEDICA:

 

Prototyp 1: Miniaturisiertes Analysegerät mit einem mikroelektronischen Biochip zur quantitativen patientennahen Diagnostik von Prostata- und Darmkrebs.

 


Das IMMS hat diesen Prototyp auf der Basis des im Vorjahr auf der MEDICA gezeigten Testaufbaus erarbeitet. Mit Mikroelektronik wurden bereits geringste Mengen immobilisierter Goldnanopartikel optoelektronisch detektiert. Diese Messungen dienten als Vorarbeiten, um später mit Biomarkern wie Goldnanopartikeln immobilisierte Antigene nachweisen zu können. Damit man Krebs in einem sehr frühen Stadium feststellen kann, muss Mikroelektronik im direkten Probenkontakt sehr geringe Antigen-Konzentrationen von etwa einem Nanogramm pro Milliliter messen. Notwendig ist das, um Prostata- und Darmkrebs in einem sehr frühen Stadium erkennen zu können. Mit üblichen Schnelltests zur Krebsfrüherkennung ist das bislang nicht möglich. Diese arbeiten qualitativ und liefern als Befund lediglich Ja-Nein-Aussagen.
Fachartikel dazu im
Jahresbericht: „INSPECT – Krebsfrüherkennung mit Mikroelektronik. Vorarbeiten für die Immobilisierung von Biomarkern.“

 

 

Prototyp 2: Batterieloser mikroelektronischer RFID-Sensor-Tag, der Temperaturdaten aus wässrigen Lösungen funkt, z.B. zum Monitoring von Zellkulturen.

 


Vom dem am IMMS entwickelten RFID-Sensor-Chip können NFC-fähige Geräte wie Smartphones Temperaturwerte abrufen, z.B. zum Monitoring von Zellkulturen. Den Strom erzeugt das Magnetfeld des NFC-Gerätes, das die Daten des RFID-Sensor-Tags berührungsfrei erfasst und verarbeitet. Herausforderung war, RFID-Transponder und Temperatursensor auf einem einzigen Chip zu integrieren und dabei in Arbeitsbereiche und Genauigkeiten kommerziell verfügbarer Einzelsensorik vorzudringen. Die Lösung ist so für kleinste Bauräume geeignet.
Fachartikel dazu im
Jahresbericht: „ADMONT – Batterieloser RFID-Sensor-Chip funkt Messdaten aus wässrigen Lösungen.“

 

 

Prototyp 3: Batterieloser modularer RFID-Chip zum Anschluss kommerzieller Sensoren für diagnostische und analytische Anwendungen.

 


Gezeigt wird ein am IMMS entwickelter modularer RFID-Mikroelektronik-Chip, der Daten zu Luftdruck, Luftfeuchte und Temperatur über angeschlossene kommerzielle Einzelsensoren mit Standardschnittstellen erfasst und berührungsfrei an eine NFC-fähige RFID-Ausleseeinheit sendet. Das NFC-Gerät erzeugt auch hier ein Magnetfeld, das den batterielosen RFID-Tag und die Sensoren mit Strom versorgt. Neben bioanalytischen sind vielfältige andere Sensor-Anwendungsszenarien möglich.

 

 

Mehr Details zum IMMS auf der MEDICA: www.medica.de.

 

 

Weitere Themen im Jahresbericht des IMMS von 2017:

 

in-ovo – Prototyp für die automatisierte Geschlechtsbestimmung im Hühnerei. Mangels wirtschaftlicher Alternativen werden jährlich Millionen männlicher Eintagsküken getötet, weil sie keine Eier legen und zu wenig Fleisch ansetzen. Um diese Praxis künftig zu verhindern, wurde an der Universität Leipzig ein Verfahren zur Geschlechtsdiagnose im Brutei entwickelt. Das IMMS hat im Auftrag der Uni Leipzig einen ersten Prototyp für die Automatisierung dieses Verfahrens entworfen und realisiert.

 

 

fast realtime – Güterzugüberwachung in Echtzeit. Das IMMS hat den Prototyp für ein latenzoptimiertes und energieautarkes zuginternes Funksensornetz entwickelt. Es kann Daten über Betriebsparameter, Reihung und Vollständigkeit von 100 Waggons in weniger als zwei Sekunden zur Verarbeitung in die Cloud schicken, um von dort Zustandsänderungen und Ereignisse zu kontrollieren, zu bewerten und bei Bedarf automatisch Aktivitäten auszulösen.

 

 

ANCONA – Methoden-Mix beschleunigt Entwurf integrierter Schaltungen. Komplexe Mikroelektronik für neuartige Industrie-4.0-Lösungen kann mit gängigen Methoden meist erst im Versuchsaufbau getestet werden. Das IMMS hat daher rechnergestützte Methoden entwickelt, mit denen kritische Szenarien vor der Chip-Fertigung identifizierbar sind. Die Methoden haben bereits in mehreren Forschungs- und Industrieprojekten die Verifikation von Chip-Entwürfen erleichtert und deutlich beschleunigt.

 

 

PTB – Hochpräzises Positioniersystem für Maßstäbe der nächsten Mikroelektronik-Generation. Für immer kleinere Chip-Strukturen müssen Produktionsanlagen der Zukunft bis in den Subnanometerbereich messen und positionieren. Das IMMS hat für die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ein nanometergenaues planares Antriebssystem entwickelt. Es ist Teil eines Testaufbaus der PTB für Untersuchungen zu genaueren Messverfahren und -einrichtungen für künftige Kalibrierstandards.

 

 

Bericht abrufen unter www.imms.de/jahresberichte.

 


 

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