Témakiírások
Orvosbiológiai alkalmazású érzékelők, mikrofluidikai eszközök és kapcsolódó elektronikus egységek kutatása
témakiírás címe
Orvosbiológiai alkalmazású érzékelők, mikrofluidikai eszközök és kapcsolódó elektronikus egységek kutatása
doktori iskola
témakiíró
tudományág
témakiírás leírása
A megvalósítandó eszközök, kutatási célok közös jellemzője, hogy orvosbiológiai alkalmazásukból adódóan végső mércéjük, így kutatásuk-fejlesztésük során mindig alapvető peremfeltétel az emberi test.
A jövő in-vitro tesztjeinek tekinthető elektronikus jelkiolvasású bioérzékelők közös jellemzője például, hogy a szervetlen anyagokból felépülő jelátalakító (transzducer) egység a hagyományos vastag- ill. vékonyréteg technológiával állítható elő. A transzducer rész maga általában valamilyen passzív elektronikus alkatrész (kondenzátor vagy ellenállás elem), vagy egy elektrokémiai cella. A transzduceren kialakítandó érzékenyítő rétegbe immobilizálni kell különféle funkcionális anyagokat: pl. antitesteket, enzimeket, egyszálú DNS molekulákat vagy akár mesterséges receptormolekulákat, melyek képesek megkötni a keresett, mérni kívánt anyagot. Egy bioérzékelő készülékbeintegrálásához mindig szükséges valamilyen szintű mintakezelésről gondoskodni. Komplikáltabb esetekben, az érzékelő nem folyamatosan van kapcsolatban a mérendő közeggel, hanem kisebb mintaadagokat használ fel, melyeket a leghaladóbb eszközökben pl. Lab-on-a-chip (LoC) az érzékelő transzducerrel szoros egységbe épített mikrofluidikai folyadékkezelő rendszer mozgat. A kezelendő térfogat jellemzően mikroliter nagyságrendű.
Az in-vivo anyagcsere állapot monitorozó alkalmazások egyik fő területe megfelelő non-invazív megoldásokra alapozódik, azaz ilyenkor nincs a testből kinyert biológiai minta, hanem az emberi testen elhelyezett érzékelők, esetleg viselhető elektronikus készülékek szolgáltatják az információt, mint például a vér oxigéntelítettségének monitorozására alkalmas pulzoximetria.
A in vivo és in vitro szenzorikai kutatások aktuális tématerületei:
• a villamosan vezérelhető immobilizáción, detektálási algoritmuson és eredménykiolvasáson alapuló affinitásbioszenzorok (DNS chipek és immunoszenzorok) megvalósítási lehetőségeinek kutatása
• a mikrorendszer és rétegtechnológiák kombinációján alapuló Lab-on-a-chip és egyéb mikrofluidikai eszközök megvalósítási lehetőségeinek kutatása különös tekintettel az az alacsony hőmérsékletű többrétegű kerámiák (LTCC) ill. polimerek fotolitográfiai, lézeres, avagy mikrokiöntési technológiáira
• non-invazív véroxigenizáció mérés, transzmissziós és reflexiós méréstechnika kidolgozása, hitelesítési módszerei, készülék fejlesztése
A témához kapcsolódó tanszéki együttműködések: EU projektek: Dynamics, RASP, Hazai projektek: Specimen_Safe (Jedlik pályázati) projekt, Egészség állapot otthoni monitorozása c. GVOP projekt.
A jövő in-vitro tesztjeinek tekinthető elektronikus jelkiolvasású bioérzékelők közös jellemzője például, hogy a szervetlen anyagokból felépülő jelátalakító (transzducer) egység a hagyományos vastag- ill. vékonyréteg technológiával állítható elő. A transzducer rész maga általában valamilyen passzív elektronikus alkatrész (kondenzátor vagy ellenállás elem), vagy egy elektrokémiai cella. A transzduceren kialakítandó érzékenyítő rétegbe immobilizálni kell különféle funkcionális anyagokat: pl. antitesteket, enzimeket, egyszálú DNS molekulákat vagy akár mesterséges receptormolekulákat, melyek képesek megkötni a keresett, mérni kívánt anyagot. Egy bioérzékelő készülékbeintegrálásához mindig szükséges valamilyen szintű mintakezelésről gondoskodni. Komplikáltabb esetekben, az érzékelő nem folyamatosan van kapcsolatban a mérendő közeggel, hanem kisebb mintaadagokat használ fel, melyeket a leghaladóbb eszközökben pl. Lab-on-a-chip (LoC) az érzékelő transzducerrel szoros egységbe épített mikrofluidikai folyadékkezelő rendszer mozgat. A kezelendő térfogat jellemzően mikroliter nagyságrendű.
Az in-vivo anyagcsere állapot monitorozó alkalmazások egyik fő területe megfelelő non-invazív megoldásokra alapozódik, azaz ilyenkor nincs a testből kinyert biológiai minta, hanem az emberi testen elhelyezett érzékelők, esetleg viselhető elektronikus készülékek szolgáltatják az információt, mint például a vér oxigéntelítettségének monitorozására alkalmas pulzoximetria.
A in vivo és in vitro szenzorikai kutatások aktuális tématerületei:
• a villamosan vezérelhető immobilizáción, detektálási algoritmuson és eredménykiolvasáson alapuló affinitásbioszenzorok (DNS chipek és immunoszenzorok) megvalósítási lehetőségeinek kutatása
• a mikrorendszer és rétegtechnológiák kombinációján alapuló Lab-on-a-chip és egyéb mikrofluidikai eszközök megvalósítási lehetőségeinek kutatása különös tekintettel az az alacsony hőmérsékletű többrétegű kerámiák (LTCC) ill. polimerek fotolitográfiai, lézeres, avagy mikrokiöntési technológiáira
• non-invazív véroxigenizáció mérés, transzmissziós és reflexiós méréstechnika kidolgozása, hitelesítési módszerei, készülék fejlesztése
A témához kapcsolódó tanszéki együttműködések: EU projektek: Dynamics, RASP, Hazai projektek: Specimen_Safe (Jedlik pályázati) projekt, Egészség állapot otthoni monitorozása c. GVOP projekt.
felvehető hallgatók száma
1 fő
jelentkezési határidő
2009-05-29