Selective optical sensor arrays in a silicon hybrid platform (SOSAS)

硅混合平台中的选择性光学传感器阵列 (SOSAS)

基本信息

项目摘要

Fast and precise analysis of the composition of liquids and aqueous solutions is extremely important, e.g. in order to detect drug residues in drinking water or to be able to quickly adapt technical process conditions on demand. Today, analysis of mixtures is routinely done by taking samples from the mixtures followed by instrumental analysis. This requires specific instrumental equipment and methodological knowledge and also gives delayed results due to the time necessary for sample transportation to the analysis laboratory. Therefore, in this proposal a sensor based on integrated optical waveguides will be investigated which will be able to analyze the composition of complex mixtures on the spot in one step with a quantitative result. The approach is based on a silicon chip containing an array of waveguides which are sensitive to refractive index changes on their surfaces and have optical read-outs. The chip is the basis of a sensor platform which can be produced cost-effectively in large quantities for versatile uses. Customization of the chip surface for actual sample analysis and the necessary “sensitization” of the individual waveguides is done analyte-specific and spatially resolved by additional coating with functional layers, e.g. by inkjet printing. The aim of the project is to understand the interaction of optical waveguides and functional layers and to optimize the combination of both components, resulting in an operational sensor prototype for the quantitative analysis of complex aqueous solutions. The sensor performance will be demonstrated using aqueous solutions with concentrations as small as possible of the drugs Diclofenac, Carbamazepin, and Metoprolol.
快速和精确地分析液体和水溶液的组成是非常重要的,例如,为了检测饮用水中的药物残留或能够根据需要快速适应技术工艺条件。今天,混合物的分析通常是通过从混合物中取样,然后进行仪器分析来完成的。这需要特定的仪器设备和方法学知识,并且由于样品运输到分析实验室所需的时间而导致结果延迟。因此,本文将研究一种基于集成光波导的传感器,该传感器将能够在现场一步分析复杂混合物的组成并获得定量结果。这种方法是基于一个包含波导阵列的硅芯片,这些波导对其表面的折射率变化很敏感,并且具有光学读出。该芯片是传感器平台的基础,可以经济高效地大批量生产,用于多种用途。为实际样品分析定制芯片表面,并对单个波导进行必要的“敏化”,通过附加的功能层涂层(例如喷墨打印)完成特定于分析物和空间的解决。该项目的目的是了解光波导和功能层的相互作用,并优化这两个组件的组合,从而产生用于复杂水溶液定量分析的可操作传感器原型。传感器的性能将用浓度尽可能小的双氯芬酸、卡马西平和美托洛尔的水溶液来证明。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Manfred Berroth其他文献

Professor Dr.-Ing. Manfred Berroth的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Manfred Berroth', 18)}}的其他基金

Radio frequency multilevel switching mode power amplifiers with pulse-position and pulse-width modulation for efficient power amplification of broadband mobile communication signals
具有脉冲位置和脉宽调制功能的射频多级开关模式功率放大器,用于宽带移动通信信号的高效功率放大
  • 批准号:
    420690209
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Tailored nanostructures and thin-film-processing for temperature stable organic silicon-hybrid-modulators
用于温度稳定的有机硅混合调制器的定制纳米结构和薄膜加工
  • 批准号:
    416982273
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Electronic Analog Multiplexer for High-Speed Communication Systems (ELAMUR)
用于高速通信系统的电子模拟多路复用器(ELAMUR)
  • 批准号:
    423436357
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Extremely low noise integrated charge sensitive amplifiers for electrostatic influence based detectors for cosmic and terrestrial dust
用于基于静电影响的宇宙和地球尘埃探测器的极低噪声集成电荷敏感放大器
  • 批准号:
    389806487
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Fastest Digital-to-Analog-Converter with low power consumption in FDSOI-CMOS Technology for Ultra-Broadband Data Transmission
采用 FDSOI-CMOS 技术的低功耗最快数模转换器,用于超宽带数据传输
  • 批准号:
    276016065
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Flexible image sensor with adaptive high-speed wireless connectivity
具有自适应高速无线连接的灵活图像传感器
  • 批准号:
    273042208
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Tuneable Coupling Structures for Integrated Silicon Photonics
用于集成硅光子学的可调谐耦合结构
  • 批准号:
    252274958
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Development of novel system and component architectures for future multichannel 100 GBit/s communication systems (M-SPARS)
为未来多通道 100 GBit/s 通信系统 (M-SPARS) 开发新颖的系统和组件架构
  • 批准号:
    236761652
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Hocheffiziente CMOS-Schaltverstärkerstufen im Mikrowellenbereich
微波范围内的高效 CMOS 开关放大器级
  • 批准号:
    222284409
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Elektronische Schlüsselbausteine für optische OFDM-Systeme hoher Bitrate
高比特率光学 OFDM 系统的电子关键组件
  • 批准号:
    166200949
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

基于深穿透拉曼光谱的安全光照剂量的深层病灶无创检测与深度预测
  • 批准号:
    82372016
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于太赫兹光谱近场成像技术的应力场测量方法
  • 批准号:
    11572217
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    120.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
阵风场中非定常大气湍流对沙粒跃移运动的影响
  • 批准号:
    11102153
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于两级表面等离子共振增强结构的高灵敏度拉曼散射成像物理机制及制作工艺研究
  • 批准号:
    61007018
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
堆栈型全光缓存研究
  • 批准号:
    60977003
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于回廊耳语模式的非圆对称光学微谐振腔的发光特性及传感性能研究
  • 批准号:
    10574032
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于软光刻法的光学互连耦合结构研究
  • 批准号:
    60477019
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型液晶可变光衰减器的研制
  • 批准号:
    60377019
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用混合遗传算法从多方位光流场恢复3D运动与结构的研究
  • 批准号:
    60305003
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
电极/溶液界面上分子取向电位调控的准确测量
  • 批准号:
    20373076
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    27.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

DNA repair pathway coordination during damage processing
损伤处理过程中 DNA 修复途径的协调
  • 批准号:
    10748479
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
In-vivo studies for a quantum optical non-invasive glucose sensor
量子光学非侵入式葡萄糖传感器的体内研究
  • 批准号:
    10105375
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Launchpad
An optical lipid sensor for the detection of ovarian cancer biomarkers in blood
用于检测血液中卵巢癌生物标志物的光学脂质传感器
  • 批准号:
    24K17704
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Multimodal Label-Free Nanosensor for Single Virus Characterization and Content Analysis
用于单一病毒表征和内容分析的多模式无标记纳米传感器
  • 批准号:
    10641529
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Role of serotonin brain circuit in the developmental emergence ofinnate fear
血清素脑回路在先天恐惧的发展中的作用
  • 批准号:
    10664638
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Role of KCTD proteins in striatal signaling
KCTD 蛋白在纹状体信号传导中的作用
  • 批准号:
    10734241
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Multiplexed Sensing and Control of Neuromodulators and Peptides in the Awake Brain
清醒大脑中神经调节剂和肽的多重传感和控制
  • 批准号:
    10731789
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
In Vivo Function and Metabolism Evaluation of Glaucomatous RGCs by Two-Photon Scanning Laser Ophthalmology
双光子扫描激光眼科评价青光眼 RGC 的体内功能和代谢
  • 批准号:
    10660761
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of nucleus accumbens dopamine in incubation of cocaine craving
伏隔核多巴胺在可卡因渴望孵化中的作用
  • 批准号:
    10676025
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Indiana University Bloomington (IUB) Center for Cannabis, Cannabinoids, and Addiction (C3A)
印第安纳大学伯明顿分校 (IUB) 大麻、大麻素和成瘾中心 (C3A)
  • 批准号:
    10713089
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了