Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme in der Kommunikationstechnik

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Elektromagnetische Sensoren für Life Sciences (ESSENCE)

Schwerpunktprogramm der DFG - SPP 1857

Förderkennzeichen: DFG PF 661/7-1

Projektnehmer:

Pfeiffer, Ullrich, Prof. Dr. rer. nat.
Lehrstuhl für Hochfrequenzsysteme in der Kommunikationstechnik
Bergische Universität Wuppertal

Zimmer, Thomas, Prof. Dr.
Universität Bordeaux

Macgrogan, Gaetan, Dr.
Unicancer Group Bordeaux

Projektbeschreibung:

Das Project NearSense hat das herausfordernde Ziel einen vollständig integrierten, elektronischen Sensor aus Silizium für medizinische und biologische Anwendungen zu erarbeiten, welcher niedrige Anschaffungskosten, Handlichkeit, und zusätzlich die Möglichkeit bei Raumtempertatur zu arbeiten, ermöglicht. NearSense erfordert bedeutende Innovationen in einem interdisziplinären Forschungsumfeld und wird daher von einem interdisziplinären Team geleitet, welche gemeinsam die relevanten Bio-Imaging Parameter für markerfreie, intraoperative Tumorrand-Erkennung in Gewebeproben und Blind-Proben identifizieren werden.

Informationen

Laufzeit:
Aug 2015 - Dez 2018

Drittmittelgeber:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Schlagworte
Histologie, Schnellschnittuntersuchung, Terahertz-Wellen, Sub-wellenlängen Auflösung, Ex-vivo medizinische Bildgebung, Nahfeld-Sensorik, Kamera-Chip, Silizium-Technologie

Zweite Projektphase

Silizium-integrierbare Terahertz Nahfeld-Sensorik für die Ex-vivo Bildgebung in den Lebenswissenschaften - Phase 2 Förderkennzeichen: DFG PF 661/7-2

Projektbeschreibung:
NearSense nutzt die Eigenschaften von Terahertz-Wellen, um damit neue Einblicke in bisher unsichtbare Bereiche der Struktur der Zelle zu erforschen. Dies geschieht mit sub-wellenlängen Auflösung und ohne histochemische Einfärbung. Das interdisziplinäre Forschungsvorhaben soll die Schnellschnittdiagnostik in der Pathologie um die Diagnostik mit Terahertz-Wellen erweitern um noch während der Operation Klarheit über die Vollständigkeit einer Tumor Resektion zu erhalten. Dieses Projektziel wird durch die Integration von Terahertz Nahfeld-Sensorik in Silizium Technologien erreicht und stellt damit einen technologischen Durchbruch in der intraoperativen histologischen Diagnostik dar. Die wissenschaftliche Neuerung in der ersten Phase bestand aus einem voll-integrierten THz Nahfeld-Sensor-Pixel der aus einer THz-Quelle (Sender), einem elektromagnetischem Nahfeld-Sensor (Transducer), einem THz-Detektor (Empänger) und der Datenauslese bestand. Der THz Nahfeld-Sensor-Pixel ermöglichte damit erstmalig die Messung der dielektrischen Eigenschaften (komplexe Permittivität) von Zellgewebe im Mikrometerbereich -- mit einer optischen Auflösung, um Größenordnung besser als herkömmliche THz-Systeme. In der zweiten Projektphase werden größere 2-D Arrays mit hoher Auflösung und Echtzeit-Fähigkeit erforscht, die einen technologischen Meilenstein in der Ex-vivo Bildgebenden-Diagnostik mit THz-Wellen in life-science Anwendungen darstellt. Im Unterschied zu herkömmlichen THz Nahfeld-Mikroskopen die durch punkt- und zeilenweises Zusammensetzen von vielen Einzelmesswerten ein Rasterbild erstellen, werden Aufnahme von Videobildern von Gewebe in Echtzeit ermöglicht.

Informationen

Laufzeit:
Okt 2018 - Dez 2021

Drittmittelgeber:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Schlagworte
Flexible Hochfrequenzelektronik, Metall-Oxid-Dünnschichttransistoren, Drahtlose Kommunikation, Schaltungsentwurf

Weitere Infos über #UniWuppertal: