Dit project richtte zich op de ontwikkeling van een draagbaar, compact apparaat voor routinematige meting van de grootte van micro- en nanodeeltjes op basis van particle-impact electrochemical sensortechnologie. Aanvankelijk was het apparaat bedoeld om deeltjes in een breed bereik (20 nm–20 μm) te meten. Door budgetbeperkingen verschoof de focus echter naar het gebruik van reeds bestaande chipontwerpen, met als doel de meting van deeltjes in het bereik van 1 μm tot 3 μm. Belangrijke prestaties omvatten de succesvolle ontwikkeling van kalibratiecurves voor deeltjesgroottes in dit bereik, met experimenten uitgevoerd met polystyreenbolletjes van 1 μm, 2 μm en 3 μm diameter. Het kalibratieproces werd ondersteund door COMSOL-simulaties, en een nieuwe "one pot"-methode werd geïntroduceerd om de regeneratie van elektroden tussen metingen te verbeteren. Deze aanpak verhoogde de meetbetrouwbaarheid en verminderde de variabiliteit in grootteverdeling.
Een cruciaal onderdeel van het project was de verbetering van de data-analysetools, waarbij een Savitzky-Golay-filter werd toegepast om ruis beter te verwerken en de detectie van signalen te optimaliseren, wat de real-time analyse verbeterde. Het project onderzocht ook bio-sensing toepassingen met dit platform, waarbij voorlopige successen werden geboekt in het onderscheiden van eiwit-geconjugeerde aggregaten van onbewerkte deeltjes. Dit biedt veelbelovende mogelijkheden voor verdere ontwikkeling. Uitdagingen waren onder andere variabiliteit in grootteverdelingen voor 2 μm- en 3 μm-deeltjes als gevolg van de positionering van het deeltje op de electrode en beperkingen in chipfabricage, wat het meetbereik van het apparaat beperkte. Ondanks deze beperkingen toonde het apparaat nauwkeurigheid en potentieel aan voor kosteneffectieve point-of-care/need toepassingen.
Toekomstig werk zal gericht zijn op het uitbreiden van het meetbereik, het verder ontwikkeling van mogelijkheden tot biosensing en het testen van real-world monsters, met name in de farmaceutische en gezondheidszorgdiagnostiek, waar eenvoud, betaalbaarheid en nauwkeurigheid essentieel zijn. Dit project legt een sterke basis voor verdere ontwikkeling en beantwoordt aan de industriële behoefte aan praktische, veelzijdige oplossingen voor de meting van nanodeeltjes.
Size measurement plays an essential role for micro-/nanoparticle characterization and property evaluation. Due to high costs, complex operation or resolution limit, conventional characterization techniques cannot satisfy the growing demand of routine size measurements in various industry sectors and research departments, e.g., pharmaceuticals, nanomaterials and food industry etc. Together with start-up SeeNano and other partners, we will develop a portable compact device to measure particle size based on particle-impact electrochemical sensing technology. The main task in this project is to extend the measurement range for particles with diameters ranging from 20 nm to 20 um and to validate this technology with realistic samples from various application areas. In this project a new electrode chip will be designed and fabricated. It will result in a workable prototype including new UMEs (ultra-micro electrode), showing that particle sizing can be achieved on a compact portable device with full measuring range. Following experimental testing with calibrated particles, a reliable calibration model will be built up for full range measurement. In a further step, samples from partners or potential customers will be tested on the device to evaluate the application feasibility. The results will be validated by high-resolution and mainstream sizing techniques such as scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS) and Coulter counter.
Er zijn geen producten gekoppeld
Afgerond
Niet bekend
