Der elektronische Nase (e-Nase)

Unsere Lösungen – Materialien und Verfahren für erhöhte Gesundheit

Screening und Diagnostik

Materia Nova entwirft und entwickelt fortgeschrittene optische Sensoren, die der Messung kritischer Parameter in komplexen Umgebungen dienen. Diese Sensoren ermöglichen insbesondere die Erkennung und Überwachung von Umweltparametern, bakteriellen Indikatoren, Sauerstoff (O₂), pH-Wert, Kohlendioxid (CO₂) sowie weiterer Schlüsselfaktoren in Zellkulturen und Bioprozessen. Dank ihrer hohen Empfindlichkeit und starken Selektivität bilden diese Sensoren die grundlegenden Bausteine komplexerer Analysesysteme wie der Elektronischen Nase.

Integrierte Technologien der Elektronischen Nase

Die bei Materia Nova entwickelte Elektronische Nase basiert auf einer multidisziplinären Integration komplementärer Technologien, darunter: optische Transduktion, mikro- und nanostrukturierte sensitive Materialien, Mikrofluidik, spektroskopische Verfahren wie FT-IR sowie molekular geprägte Polymere (MIPs). Diese technologische Kombination ermöglicht eine multiparametrische Detektion, die Erkennung komplexer chemischer Signaturen, eine präzise Quantifizierung von Analyten sowie hohe Leistungsfähigkeit in Bezug auf Empfindlichkeit, Selektivität und Robustheit.

Anwendungsbereiche

Die von Materia Nova entwickelten Technologien der Elektronischen Nase finden in zahlreichen Sektoren Anwendung und werden durch Forschungs- und Innovationsprojekte unterstützt.

• Früherkennung von Lungenkrebs:
  Analyse der ausgeatmeten Luft zur Identifizierung spezifischer flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs), die als Biomarker für Lungenkrebs dienen und eine frühere sowie nicht-invasive Diagnose ermöglichen.
• Überwachung und Vorhersage epileptischer Anfälle:
  Entwicklung von Implantaten mit Netzwerken aus Elektroden oder optischen Sensoren, die neuronale Aktivität überwachen und kritische Episoden in Echtzeit erkennen können.
• Kontrolle biologischer Bekämpfungsagenten:
  Echtzeitüberwachung der Präsenz und Aktivität von Mikroorganismen oder bioziden Molekülen, die in Biopestiziden eingesetzt werden, mithilfe spezieller optischer Sensoren.
• Intelligente und stimulierbare Verbände:
  Integration von Sensoren in Wundverbände zur frühzeitigen Erkennung von Heilungsstörungen, kontinuierlichen Überwachung der Wunde, kontrollierten Aktivierung von Wirkstoffen (entzündungshemmend, antibakteriell usw.) und Ermöglichung einer schnellen, gezielten therapeutischen Intervention.
• Detektion von Mikroorganismen und Biofilmen:
  Hybrider Ansatz, der FT-IR-Spektroskopie zur Erkennung auf kontaminierten Oberflächen, Mikrofluidik und Optik zur Identifikation landwirtschaftlicher Pathogene sowie MIPs zur Quantifizierung von Proteinen und Polysacchariden kombiniert. Diese Strategie erreicht außergewöhnlich hohe Empfindlichkeits- und Selektivitätswerte.