GreenSense - drogmätning med smart miljövänligt minisystem

GREENSENSE ska utveckla en hållbar, trådlös och autonom plattform för att känna av biomarkörer, med fokus på drogmonitorering.
Systemet innefattar en ny biosensor, en NFC-antenn, ett energilagringssystem och en elektrokrom display. Det styrs av ett mikrochip som kan tolka signaler från flera sensorer, processa data och hantera trådlös kommunikation.

Utmaning: Att i fält mäta drogpåverkan, snabbt och exakt, från saliv eller urin - utan access till avancerad labutrustning och blodprover.

Lösning: Ett fristående, miniatyriserat sensorsystem som baseras på tryckteknik och återvinningsbara material - nanocellulosa

Effekt: Möjlighet att skapa små, billiga och miljömässigt smarta system, vilket kan ha en påverkan på såväl hälso&sjukvården som polisens arbete.

Funktionaliserad nanocellulosa används för att skapa elektronik, kapsling och som en aktiv komponent i de funktionella bläcken (bioaktiva, ledande, dielektriska, elektrokemiska, elektrokroma).

Projektet fokuserar på drogerna THC, Morfin, Kokain, Amfetamin och Secobarbital.

I fokus för satsningen är nanocellulosa (NC) och NC-derivat: som substrat för tryckt elektronik, laminat för kapsling och som komponent i funktionella bläck (ledande, elektrokemiska, som elektrolyt och dielektrika).

GreenSense är ett EU-finansierat så kallat PILOTS-05-2017 Research and innovation action-projekt och startade i januari 2018.

Projektet innefattar bland annat följande delmoment:

• Produktion av nanocellulosa i pilotskala, från pappersmassa och restprodukter inom pappersindustrin.
• Produktion i pilotskala av NC-baserade filmer; ren film och NC-papper med coating. Detta uppnås genom att kontrollera densitet, porositet, ytkarakteriska, tjocklek, barriär och yt-kemi, transperens och mekaniska egenskaper.
• Formulering och utveckling av funktionella bläck baserade på NC.
• Produktion, via screentryck eller inkjet, av de olika elektroniska komponenterna
• Design och tillverkning av monolitiskt integrerade mikrochip med alla nödvändiga elektroniska funktioner.
• Validering av tillverkningen av de tryckta elektroniska komponenterna och biosensing-plattformen, i en sheet-to-sheet höghastighetsprocess.
• Integration av alla komponenter på ett enda NC-baserat substrat och skapa två generationer av plattformen med hjälp av pick&place-teknik.
• Utvärdering av prestanda, från material till hela plattformen, i linje med den framtida standarden IEC62899; stabilitetstest och tester med syntetiska analyter (delvis i enlighet med ISO 13485, EN 13612 och EN ISO 23640).
• Hållbarhetsbedömning, från material till plattform, i relation till hälso-och miljölagstiftning och som en bas för att skapa ett ramverk av miljömässiga krav såsom LCA-utvärdering och återvinningsbarhet.
• Cost/Benefit-analys av de olika materialen, komponenterna och plattformen.
• Skapa en väg till marknad som adresserar hela kedjan: forskning-utveckling-innovation genom att använda en värdekedjemetodik, vilket leder fram till affärsplaner inklusive finansiella planer.
• Den slutliga, flexibla och återvinningsbara NC-plattformen för biosensing, med ultralåg-energikonsumption, kommer att vara massproducerbar, kostnadseffektiv, hållbar och miljövänlig.

För att uppnå de högt satta målen har ett internationellt och multidisciplinärt konsortium skapats.