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Portable infrared biochemical sensor enabled by pixelated dielectric metasurfaces

Projektbeschreibung

Ein tragbares Infrarotspektrometer könnte die biochemische Sensorik im Feldeinsatz erheblich verbessern

Der Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums ist für die Bildgebung biologischer Proben besonders nützlich. Der Nahinfrarotbereich kommt in Nachtsichtgeräten zum Einsatz, der Ferninfrarotbereich in Wärmekameras und der mittlere Infrarotbereich wird in der zerstörungsfreien spektroskopischen Analyse molekularer Strukturen in biochemischen Proben verwendet. Während die ersten beiden Technologien leicht einzusetzen und tragbar geworden sind, sind Spektrometer für den mittleren Infrarotbereich immer noch sperrig und kostspielig. Deren allgemeine Nützlichkeit in der Analyse von festen, flüssigen oder gasförmigen Proben in den Umweltwissenschaften, der technischen Analyse und biomedizinischen Anwendungen unterstreicht jedoch die Notwendigkeit und das kommerzielle Potenzial eines Modells für den Feldeinsatz. POCSEL entwickelt genau einen solchen tragbaren und erschwinglichen spektroskopischen biochemischen Sensor für patientennahe medizinische Diagnostik, Lebensmittelsicherheit und Umweltüberwachung. Das bahnbrechende Gerät könnte letztendlich erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Sicherheit haben.

Ziel

Mid-infrared spectroscopy is considered gold standard in bio-chemical analysis for both research and industry applications, providing chemical specificity, as well as a label-free and non-destructive way of accessing molecular structure on a wide range of samples. Currently available infrared (IR) sensor techniques rely on bulky and expensive Fourier transform infrared spectrometers or tunable light sources, which severely limits their use in field and practical applications. Therefore, there is a clear need for new optical sensing technologies capable of bringing the power of IR spectroscopy to miniaturized sensor devices at the point of care, which opens new business opportunities. The proposed ERC Proof of Concept project aims to realize a portable spectroscopic biochemical sensor by leveraging our recently invented nanophotonic technology enabled by pixelated dielectric metasurfaces. We will validate our sensor device for use with relevant biochemical samples related to medical diagnostics, food safety and environmental monitoring, and will integrate it into a technology demonstrator for testing of these compounds in the field. Our proposed spectroscopic sensor operates at much lower cost and in a more compact footprint compared to the current state-of-the art, opening up new application areas where no current point-of-care devices exist.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

ERC-POC - Proof of Concept Grant

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-PoC

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Netto-EU-Beitrag
€ 150 000,00
Adresse
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 Lausanne
Schweiz
Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Begünstigte (1)