BICCell

Erforschung und Entwicklung eines energieeffizienten Breitband-Impedanz-Chips zur Echtzeit-Zellkulturüberwachung

Das IMMS erforscht eine integrierte Schaltung für miniaturisierte, schnelle und breitbandige Impedanzanalysen, z.B. an Biosensoren.

Obwohl die Impedanzspektroskopie in wissenschaftlichen Laboren etabliert ist, wie z.B. zur Charakterisierung von Batterien und Brennstoffzellen, zur Überwachung der Kinetik chemischer Reaktionen sowie als Messmethode von Biosensoren, scheitert die industrielle Verbreitung an der Kostenintensität und Komplexität dieser Systeme sowie der fehlenden Übertragbarkeit auf verschiedene Anwendungen.

Im Forschungsprojekt BICCell wird das IMMS eine integrierte Schaltung (IC) entwickeln, um die Hürde für den industriellen Einsatz der Impedanzspektroskopie zu überwinden. Im Unterschied zu den dafür gebräuchlichen kommerziellen Geräten soll der neue IC mit einem beim Projektpartner Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V. entwickelten Verfahren arbeiten, der Relaxationsspektroskopie. Dabei wird das Zeitsignal ausgewertet, das sich bei der Anregung des zu untersuchenden Materials mit einer Sprungfunktion ergibt.

Mit dem IC kann das Verfahren durch die hohe Variabilität leicht auf verschiedene Anwendungen übertragen und somit universell eingesetzt werden. Der Bauraum und die Kosten von Impedanz-Messsystemen können mit dem IC minimiert werden.

Mit dem IC wird ein Demonstrator entworfen und an zwei ausgewählten Anwendungen verifiziert: der Überwachung von Zellkulturen und der Messung von Teststreifen. Die KMU im projektbegleitenden Ausschuss können die Eignung des Chips für ihre spezifischen Anwendungen prüfen und nach Projektende daraus Prototypen entwickeln.

  • Förderung

    Das Projekt BICCell wird durch die DECHEMA (Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.) über die AiF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen) als Vorhaben der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) unter dem Kennzeichen 21174 BR/2 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

Laufzeit

2020 – 2022

Projekt-Nr.

21174 BR/2