ONS-BIO

Sensoren gebaseerd op nanotechnologie worden beschouwd als een technologie die sterk kan bijdragen aan de kwaliteit van de gezondheidszorg en aan het verminderen van de zorgkosten. Door hun extreme gevoeligheid zijn dit type sensoren in staat om met kleine monstervolumes in korte tijd een nauwkeurige diagnose te kunnen stellen op basis van bijvoorbeeld bloed-, speeksel-, adem- of urinemonsters. Concreet betekent dit dat met dit type sensoren eenvoudige analyses mogelijk zijn, waardoor er extra mogelijkheden naast bestaande, vaak uitgebreide, analyselaboratoria ontstaan. Hoewel er een divers aantal sensorprincipes beschikbaar is, zijn er tot op heden nog nauwelijks praktische toepassingen gerealiseerd. De reden is dat er nog een aantal technische stappen te zetten zijn om van een laboratorium-prototype sensor tot een compleet analyse-apparaat te komen. Binnen het huidige project willen de consortiumpartners deze ontwikkeling uitvoeren voor een optische nanosensor, waarbij wordt voortgebouwd op de kennis en ervaring die binnen het lectoraat NanoPhysics Interface is opgedaan in de afgelopen twee jaren. Specifiek zal worden gekeken naar twee belangrijke aspecten: het aanbrengen van de gevoelige laag en de elektronische interface. Belangrijke aspecten hierbij zijn dat de gevoelige laag (die een interactie heeft met de op te sporen stoffen) lokaal op de juiste plek op de sensor wordt aangebracht en een goede hechting vertoont. Voor sommige toepassingen kan het tevens nodig zijn dat er verschillende gevoelige lagen op een chip (met meerdere sensoren) gecombineerd kunnen worden. Voor de uitlees-elektronica zal met name gekeken worden naar de optische aansluiting op de chip (die eenvoudig te vervangen moet zijn), naar mogelijkheden tot miniaturisatie (om de meting zo flexibel mogelijk te kunnen inzetten) en naar de eisen aan de gebruikersinterface (afhankelijk van de toepassing en de doelgroep). Uiteindelijk is het de bedoeling dat het geheel samengevoegd wordt in een demonstrator-opstelling. Vanwege de huidige kennis binnen het lectoraat op het gebied van metingen aan het menselijk metabolisme via biomarkers op de huid, is ervoor gekozen om deze toepassing voor de demonstrator te gebruiken.

Eindrapportage

Binnen het ONS BIO project is er een sensorplatform ontwikkeld, dat gebruikt kan worden om verschillende biomarkers te meten bij mensen, gebaseerd op een fotonische chip. De bijbehorende draagbare elektronica is geschikt voor de drie betrokken eindgebruikers. Op basis van dit platform is vervolgens een demonstrator gebouwd die aceton op de huid kan meten om de metabolismestatus van het lichaam te bepalen.
Om tot dit resultaat te komen zijn een aantal technologische ontwikkelingen uitgevoerd. De fotonische chip moest lokaal gecoat worden met een laag die gevoelig is voor de te meten stof (in dit geval aceton). Er moest een compacte uitleeselektronica ontwikkeld worden, alsook een stuk software voor de user interface.
Naast de technische ontwikkeling zijn er ook metingen gedaan aan personen om de acetonafgifte van de huid als functie van de inspanning te bepalen. Deze metingen zijn zo veelbelovend dat de consortiumleden nieuwe projecten willen opzetten waarin de sensor gebruikt wordt.