Der elektronische Nase (e-Nase)

Diese Sensoren ermöglichen die Detektion und Überwachung von Umweltvariablen (NO₂, O₃, VOCs, NH₃ usw.), bakteriellen Indikatoren, Sauerstoff (O₂), pH-Wert, Kohlendioxid (CO₂) sowie weiteren wichtigen Parametern in Zellkulturen und Bioprozessen.

Dank ihrer hohen Empfindlichkeit und Selektivität bilden diese Sensoren die Grundlage für anspruchsvollere analytische Systeme, wie etwa elektronische Nasen.

Technologien der elektronischen Nase

Die von Materia Nova entwickelte elektronische Nase basiert auf der multidisziplinären Integration mehrerer komplementärer Technologien, darunter elektrische und optische Transduktion, empfindliche Mikro- und Nanomaterialien, Mikrofluidik, spektroskopische Verfahren wie FT-IR sowie molekular geprägte Polymere (MIPs).

Diese technologische Synergie ermöglicht eine multiparametrische Detektion, die Erkennung komplexer chemischer Signaturen, eine präzise Quantifizierung von Analyten sowie eine hohe Leistungsfähigkeit hinsichtlich Empfindlichkeit, Selektivität und Robustheit.

Anwendungsbereiche

Die elektronischen Nasentechnologien von Materia Nova finden Anwendung in zahlreichen Sektoren, unterstützt durch verschiedene Forschungs- und Innovationsprojekte:

1. Früherkennung von Lungenkrebs
   Analyse der Ausatemluft zur Identifizierung spezifischer flüchtiger organischer Verbindungen als Biomarker, was eine frühere und nicht-invasive Diagnose ermöglicht.
2. Überwachung und Vorhersage epileptischer Anfälle
   Entwicklung von Implantaten mit Elektrodenarrays oder optischen Sensoren zur Überwachung der neuronalen Aktivität und Echtzeiterkennung kritischer Ereignisse.
3. Kontrolle biologischer Pflanzenschutzmittel
   Echtzeitüberwachung der Anwesenheit und Aktivität von Mikroorganismen oder bioziden Molekülen in Biopestiziden mittels spezieller optischer Sensoren.
4. Intelligente und stimulierbare Wundverbände
   Integration von Sensoren in intelligente Verbände zur frühzeitigen Erkennung von Heilungsstörungen, kontinuierlichen Wundüberwachung, kontrollierten Freisetzung von Wirkstoffen (entzündungshemmend, antibakteriell usw.) sowie zur schnellen und zielgerichteten Therapie.
5. Detektion von Mikroorganismen und Biofilmen
   Hybrider Ansatz mit FT-IR-Spektroskopie zur Oberflächendetektion, Mikrofluidik und Optik zur Identifizierung landwirtschaftlicher Pathogene sowie MIPs zur Quantifizierung von Proteinen und Polysacchariden, wodurch sehr hohe Empfindlichkeit und Selektivität erreicht werden.
6. Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie
   In der Landwirtschaft und Lebensmittelbranche werden elektronische Nasen zur Detektion, Klassifizierung und Qualitätskontrolle von Produkten durch Analyse der von Pflanzen und Lebensmitteln emittierten flüchtigen organischen Verbindungen eingesetzt.