Opis projektu
Przenośny spektrometr na podczerwień może istotnie poprawić detekcję czynników biochemicznych w terenie
Zakres promieniowania podczerwonego wykorzystuje się do obrazowania próbek biologicznych. Pasmo bliskiej podczerwieni ma zastosowanie w kamerach noktowizyjnych, pasmo dalekiej podczerwieni w kamerach termowizyjnych, zaś pasmo średniej podczerwieni wykorzystuje się do nieniszczącej spektroskopii struktur molekularnych w próbkach biochemicznych. Dwie pierwsze technologie są proste i przenośne, ale spektrometry na średnią podczerwień wciąż są duże i kosztowne. Ich powszechne zastosowanie do analizy próbek w stanie stałym, płynnym i gazowym na potrzeby badań środowiskowych, inżynieryjnych i biomedycznych pokazuje, jak duży potencjał wiąże się z opracowaniem modelu przenośnego takiego urządzenia i jak bardzo jest on potrzebny. Dlatego w ramach projektu POCSEL opracowywany jest taki przenośny i niedrogi spektroskopowy czujnik biochemiczny, który mógłby być wykorzystywany w punktach opieki nad pacjentem, do zapewnienia bezpieczeństwa żywności, a także do monitorowania środowiska. To pionierskie urządzenie ma szansę wywrzeć istotny wpływ na ludzkie zdrowie i bezpieczeństwo.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
System finansowania
ERC-POC - Proof of Concept GrantInstytucja przyjmująca
1015 Lausanne
Szwajcaria