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Kommerzieller Biosensor-Chip mit Molekularelektronik bis 2021

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Ein erster Biosensor-Chip auf Basis von Molekularelektronik soll bis 2021 kommerzielle Marktreife erlangen. Daran arbeiten Forscher von Roswell-Biotechnologies sowie Imec.

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Ein Biosensor-Chip mit Molekularelektronik soll ab 2021 kommerziell verfügbar sein.
Ein Biosensor-Chip mit Molekularelektronik soll ab 2021 kommerziell verfügbar sein.
(Bild: Roswell Biotechnologies )

Wissenschaftler arbeiten an einem kommerziell verfügbaren Biosensor-Chip mit molekularer Elektronik auf Basis von organischen Halbleitern. Die Roswell-Plattform ist ein Gemeinschaftsprojekt des US-Unternehmens Roswell Biotechnologies und dem belgischen Forschungszentrum Imec (Interuniversity Microelectronics Centre). Mit der Roswell-Plattform soll es möglich sein, ein breites Spektrum von DNA-Sequenzierungs- und Biosensor-Anwendungen zu unterstützen. Hierzu gehört es, Infektionskrankheiten wie Covid-19 zu erkennen und schließlich einzudämmen. Aber auch die Sequenzierung sowie die Erkennung von Nukleinsäure, Antigenen und Antikörpern gehören zu den Anwendungen.

Die Plattform ist so skaliert, dass sie die Möglichkeit bietet, das gesamte Genom in der Präzisionsmedizin schnell und kostengünstig zu sequenzieren. Es soll außerdem möglich sein, Krankheiten wie Krebs zu behandeln oder große Mengen an Daten des Erbguts (DNA) zu lesen, um solche Daten künftig auch im globalen Maßstab zu archivieren.

Der Aufbau des Biosensor-Chips

Ein molekularer elektronischer Sensor-Chip integriert einzelne Moleküle als Sensorbestandteil auf einem Standard-Halbleiterchip. Während elektronische Biosensoren allmählich in die DNA-Sequenzierung und andere Testbereiche Einzug gehalten haben, gab es keine größeren Entwicklungen in der grundlegenden Sensortechnik.

Die molekularen elektronischen Roswell-Sensoren stellen jetzt eine neue Klasse von Sensoren dar und sollen kompatibel zu aktuellen CMOS-Chip-Techniken sein. Dank dieser Entwicklung lassen sich kostengünstig biomedizinische Hochgeschwindigkeitstests durchführen. Dazu gehören die DNA-Sequenzierung und andere Formen von Biomarkern für die medizinische Diagnostik, die auf tragbaren oder Handheld-Geräten möglich sind.

Kommerzieller Durchbruch bei molekularer Elektronik?

Seit einiger Zeit wird die Molekularelektronik als wissenschaftlicher Durchbruch gefeiert. Doch für den kommerziellen Einsatz muss die Technik auf einen handelsüblichen Halbleiter-Chip aufgebracht werden. „Eine der wesentlichen Hürden hierbei ist der Bedarf an kostspieligen kundenspezifischen Anwendungen in großem Maßstab“, erklärt es Dr. Barry Merriman, Chief Science Officer von Roswell.

Der Partner Imec kombiniert moderne Fertigungsverfahren für Halbleitertechniken zusammen mit seinem Know-how in der Biosensortechnik. Das ermöglicht es den beiden Unternehmen, Molekularelektronik mit Standardwerkzeugen zu kommerzialisieren. Geplant ist, im Jahr 2021 mit einem kommerziell verfügbaren Produkt auf den Markt zu gehen.

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