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Stochastic detection of nanoparticle impacts using printed electrochemical sensor arrays

使用印刷电化学传感器阵列随机检测纳米粒子撞击

基本信息

批准号：
393439476
负责人：
Professor Dr. Bernhard Wolfrum
金额：
--
依托单位：
Munich School of BioEngineering
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2017
资助国家：
德国
起止时间：
2016-12-31 至 2020-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/393439476?language=en
关键词：
Stochastic detection nanoparticle impacts using

项目摘要

Nanoparticles are increasingly used in consumer and industrial products. As a consequence, particles of different sizes, shapes, and materials are released in large quantities into the environment. In particular, silver nanoparticles are abundantly used in diverse products due to their antimicrobial properties. To assess possible side effects, this calls for efficient methods for the detection and quantification of nanoparticles. Here, we propose to investigate an emerging electrochemical technique for the stochastic detection of particle impacts and develop strategies for the rapid quantification and sizing of silver nanoparticles in salt- and sweet water systems. Understanding electrochemical signals originating from nanoparticle impacts is a fascinating challenge for both, fundamental science and application. Our goal is to elucidate the effects of supporting electrolytes on signal generation during nanoparticle impacts, which is important for reliable quantification in arbitrary aqueous environments. Furthermore, we will address current limitations of nanoparticle sensor systems caused by adsorption using surface modification and microfluidic integration. Systemic studies of the fate and distribution of nanoparticles in the environment require versatile sensing platforms. We will investigate fabrication strategies for disposable printed sensor systems capable of detecting and discriminating different nanoparticles. We believe this will enable future developments for rapid and large-scale monitoring of nanoparticle contamination in remote environments.

纳米颗粒越来越多地用于消费品和工业产品。因此，不同尺寸、形状和材料的颗粒被大量释放到环境中。特别地，银纳米颗粒由于其抗微生物特性而大量用于各种产品中。为了评估可能的副作用，这需要有效的方法来检测和定量纳米颗粒。在这里，我们建议调查一个新兴的电化学技术的随机检测粒子的影响和发展战略的快速量化和大小的银纳米粒子在盐水和甜水系统。理解纳米粒子撞击产生的电化学信号对基础科学和应用都是一个迷人的挑战。我们的目标是阐明支持电解质对纳米粒子撞击过程中信号产生的影响，这对于在任意水性环境中进行可靠的定量是重要的。此外，我们将解决目前的纳米颗粒传感器系统的限制所造成的吸附使用表面改性和微流体集成。对环境中纳米颗粒的命运和分布的系统研究需要多功能的传感平台。我们将研究能够检测和区分不同纳米颗粒的一次性印刷传感器系统的制造策略。我们相信，这将使未来的发展，快速和大规模监测纳米粒子污染的偏远环境。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Engineering Electrostatic Repulsion of Metal Nanoparticles for Reduced Adsorption in Single-Impact Electrochemical Recordings

DOI：
10.1021/acsanm.1c01507
发表时间：
2021-07
期刊：
ACS Applied Nano Materials
影响因子：
5.9
作者：
L. Weiß;Emir Music;P. Rinklin;Lea Straumann;Leroy Grob;D. Mayer;B. Wolfrum
通讯作者：
L. Weiß;Emir Music;P. Rinklin;Lea Straumann;Leroy Grob;D. Mayer;B. Wolfrum

Biocompatible, Flexible, and Oxygen-Permeable Silicone-Hydrogel Material for Stereolithographic Printing of Microfluidic Lab-On-A-Chip and Cell-Culture Devices

DOI：
10.1021/acsapm.0c01071
发表时间：
2021-01-08
期刊：
ACS APPLIED POLYMER MATERIALS
影响因子：
5
作者：
Zips，Sabine;Hiendlmeier，Lukas;Wolfrum，Bernhard
通讯作者：
Wolfrum，Bernhard

Single-Impact Electrochemistry in Paper-Based Microfluidics.

DOI：
10.1021/acssensors.1c02703
发表时间：
2022-03
期刊：
ACS sensors
影响因子：
8.9
作者：
L. Weiß;Georg Lubins;Emir Music;P. Rinklin;M. Banzet;Hu Peng;K. Terkan;D. Mayer;B. Wolfrum-B.-W
通讯作者：
L. Weiß;Georg Lubins;Emir Music;P. Rinklin;M. Banzet;Hu Peng;K. Terkan;D. Mayer;B. Wolfrum-B.-W

Electronic design automation for increased robustness in inkjet-printed electronics

电子设计自动化可提高喷墨印刷电子产品的稳健性