elmug4future 2025
CMOS-basierte Sensorsysteme für die In-vitro-Diagnostik
Alexander Hofmann, Benjamin Saft, Eric Schäfer
Das IMMS entwickelt und erforscht Sensorsysteme für die In-vitro-Diagnostik, deren Kerntechnologie CMOS-basierte Biosensoren bilden. Damit sollen bioanalytische Anwendungen für ein individuelles, dezentrales Gesundheitsmonitoring mit u.a. elektronischen Schnelltests erschlossen werden. Thematisch unterteilen sich die F&E-Arbeiten in optische und elektrochemische CMOS-Biosensoren, die im Vortrag vorgestellt werden.
Der Fokus der elektrochemischen CMOS-Biosensoren liegt dabei auf der Entwicklung von miniaturisierten, potentiometrischen pH-Sensoren, sogenannten ionensensitiven Feldeffekttransistoren (ISFETs), die im kostengünstigen, massenkompatiblen Standard-CMOS-Prozess gefertigt werden.
Bei den optischen CMOS-Biosensoren liegt der Fokus auf der Entwicklung von spezialisierten Bildsensoren mit Lock-In-Technologie zur Detektion schwacher Fluoreszenzsignale. Diese Sensoren ermöglichen insbesondere die zeitaufgelöste Fluoreszenzmessung (Time-Resolved Fluorescence, TRF) und eignen sich für Anwendungen, bei denen konventionelle CMOS-Sensoren an ihre Sensitivitätsgrenzen stoßen.
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