Smart Card System zur Vor-Ort-Detektion von Schimmelpilzsporen

Schimmelbefall, der meist durch erhöhte Feuchtigkeit ausgelöst wird, stellt sowohl für Menschen als auch für die befallenen Räume und Gebäude ein fundamentales Problem da. Das Projekt SchimmelCard nimmt sich dieser Problematik an, indem es durch Entwicklung, Auslegung und Integration einer Sensortechnologie ermöglicht entstehende Schimmelpilzbildung im Frühstadium zu entdecken – und dies ohne zusätzlichen Analysenschritt.

SchimmelCard - Demonstrator

Technischer Bedarf:

  • Schimmelpilze sind Bestandteil unseres Lebens
  • Schimmelpilze können erhebliche gesundheitliche Schäden hervorrufen
  • Gebäudedämmungen erfordern mehr Durchlüftung
  • Energieeinsparungen führen zur Absenkung der Temperatur
  • Temperatur und Feuchte kommen in kritische Bereiche

 

Wissenschaftlich-technische Lösung:

  • Schimmelpilzbindende Erkennungselemente als Detektionssonden
  • Chemischer Indikator - Aktivität des Enzyms ß-D-glucosidase
  • Selektive Wachstumsschicht mit elektrodenbasierter  Signalverstärkungsschicht
  • Stoffwechselaktivität führt zur Änderung des pH-Wertes - Widerstandsänderung
  • Einfache autarke Auswertelektronik
Alle ausklappen Alle einklappen

  • Schimmelpilze sind ein Teil unserer belebten Umwelt und ihre Sporen sind daher auch in allen Innenräumen vorhanden. Ein Schimmelbefall durch das Wachstum von Schimmelpilzen in Innenräumen aufgrund von erhöhter Feuchtigkeit stellt dagegen ein hygienisches und gesundheitliches Problem dar, zumal bei Schäden in Gebäuden teils andere Arten dominieren als in der natürlichen Umgebung.

    Ziel ist es die entstehende Schimmelpilzbildung im Frühstadium ohne zusätzlichen Analysenschritt zu detektieren. Damit ist ein entscheidender Vorteil gegenüber etablierten Systemen gegeben, die Gefahr sehr zeitig zu erkennen. Hier liegt das größte Innovationspotential dieser Entwicklung. Mit dem vorgeschlagenen Lösungsweg soll herausgefunden werden, wie das Schimmelpilzwachstum mit einem einfachen Detektionsmechanismus nachgewiesen werden und sich für eine Systemintegration eignen kann. In dem beabsichtigten Vorhaben sollen die einzelnen funktionalen Komponenten auf einem polymeren Träger (in der Größe einer Smart Card) vereint werden.

    Bislang erfassen Schimmelpilzdetektionssysteme nur die Temperatur, die Luftfeuchte und überwachen den Taupunkt ohne den direkten Nachweis der Schimmelbildung. Der große Vorteil der direkten Schimmelpilzdetektion besteht darin, dass die bisherigen biohygrothermischen Wachstumsmodelle, die ein ausreichendes Vorhandensein von Schimmelpilzsporen voraussetzen, nicht mehr benötigt werden. Die bestehenden Systeme arbeiten bisher nicht autark und sind vergleichsweise sehr teuer.

  • Die Erfindung betrifft ein Messgerät zur Lumineszenzmessung mit einem Probenträger zur Aufnahme einer lumineszenten Probe, einem ersten Linsen-Array mit zahlreichen rasterförmig angeordneten Linsen zur Fokussierung von Lunineszenzstrahlung, die von der lumineszenten Probe ausgeht, sowie mit einem Lichtsensor zur Erfassung der von der lumineszenten Probe emittierten Lumineszenzstrahlung, wobei der Lichtsensor im Strahlengang der Lumineszenzstrahlung hinter dem ersten Linsen-Array angeordnet ist. 

    DE 10 2012 018 303 A1

    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur direkten, hoch empfindlichen elektrochemischen Detektion von Antikörper-Antigen Bindungsreaktionen und anderen biochemischen Interaktionen in Lösung. Das Verfahren eignet sich für wasch- und separierungsfreie Immunoassays in der Diagnostik, insbesondere für automatisierte und mikrofluidische Immunoassays. Das Verfahren eignet sich auch für preiswerte Immunoassaysysteme und Teststreifen für den Einmalgebrauch.

    EP 2 390 664 B1

  • Förderung

    Dieses Projekt wird im Rahmen der Internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert.