BioPIC

Integration von Biosensoren auf der Basis von photonischen-integrierten Schaltungen

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden integrierte photonische Sensoren intensiv hinsichtlich ihrer Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit untersucht. Der Bottleneck für einen Transfer vom Labor in die Industrie ist jedoch die Platzierung des Sensorbereichs, da dieser an optische und elektronische Komponenten angrenzt. Dies verbietet ein vollständiges Packaging und macht die Verwendung des Sensors unpraktisch.

Um dieses generelle Problem anzugehen, entwickelt das Projekt BioPIC einen neuartigen Integrationsansatz, um den Sensorbereich vom Rest des Chips zu trennen. Die Projektidee ist, den Sensor von der wasserempfindlichen Vorderseite des Chips auf die Rückseite zu verlagern.

Dies eröffnet erstmals die Aussicht auf einen voll verpackten, kostengünstigen photonischen Sensor. Das Projekt BioPIC hat das Ziel, die schnelle Detektion von kardialem Troponin zu demonstrieren. Kardiale Troponine sind Proteine, die nach einem Herzinfarkt ins Blut abgegeben werden. Die angestrebte industrielle Anwendung ist hier ein Point-of-Care-Sensor für Notaufnahmen und Hausärzte.

IHP's Beitrag

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Machbarkeit eines fortschrittlichen Integrationsansatzes für Biosensoren, basierend auf einer (E)PIC-Technologie durch lokales Rückseitenätzen, zu beweisen. Der Sensor basiert auf einem SOI-Ringresonator und wird monolithisch in eine SiGe-BiCMOS-Plattform integriert. Der Hauptbeitrag des IHP ist die Demonstration der Machbarkeit eines rückseitengeätzten photonischen Biosensors in (E)PIC-Technologie. Dies beinhaltet das Sensordesign und die Chipherstellung, einschließlich des lokalen Rückseitenätzverfahrens.

Förderung

Das BioPIC-Projekt wird im Rahmen der Seed-Funding Initiative "ATTRACT" aus Mitteln von Horizon 2020 gefördert.

Projektpartner

  • Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
  • Technische Hochschule Wildau

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