Jeszcze kilka lat temu biosensory kojarzyły się głównie z laboratoriami i specjalistyczną aparaturą badawczą. Dziś technologie sensoryczne coraz śmielej wchodzą do medycyny przyszłości, oferując szybkie, bezinwazyjne i działające w czasie rzeczywistym monitorowanie organizmu. Podczas 9th International Conference on Bio-Sensing Technology w Kuala Lumpur naukowcy z Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki zaprezentowali rozwiązania, które mogą wyznaczać nowe kierunki rozwoju ultrasensytywnych biosensorów optycznych.
Najważniejsze fakty
- Polscy badacze uczestniczyli w 9th International Conference on Bio-Sensing Technology w Kuala Lumpur.
- Zespół Łukasiewicz – IMiF przedstawił trzy innowacyjne koncepcje biosensorów optycznych.
- Badania koncentrowały się na nanofotonice, siatkach podfalowych oraz technologii LMR.
- Branża biosensorów rozwija się w kierunku miniaturyzacji i monitorowania organizmu w czasie rzeczywistym.
- Coraz większą rolę w projektowaniu nowych czujników odgrywa Machine Learning.
Jak zmienia się współczesna diagnostyka medyczna?
Rozwój biosensorów sprawia, że diagnostyka medyczna staje się szybsza, bardziej precyzyjna i mniej inwazyjna. Nowoczesne sensory są projektowane tak, aby analizować parametry organizmu niemal nieprzerwanie, dostarczając dane w czasie rzeczywistym.
To właśnie takie technologie były jednym z głównych tematów konferencji w Kuala Lumpur, gdzie spotkali się eksperci z obszarów fotoniki, nanotechnologii, medycyny, materiałów przyszłości oraz sztucznej inteligencji. W centrum zainteresowania znalazły się rozwiązania umożliwiające tworzenie ultrasensytywnych biosensorów nowej generacji.
Jakie technologie zaprezentowali naukowcy z Łukasiewicz – IMiF?
Zespół badawczy zaprezentował trzy różne podejścia do projektowania optycznych biosensorów o bardzo wysokiej czułości.
Biosensory oparte na nanofotonice
Magdalena Zadura przedstawiła projekt platformy biosensingowej bazującej na siatkach podfalowych o niskim kontraście współczynnika załamania. Badania realizowane w ramach doktoratu pokazują, że nanofotonika może otworzyć nowe możliwości w zakresie niezwykle czułego wykrywania biomolekuł.
Takie rozwiązania mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie m.in. w nowoczesnej diagnostyce laboratoryjnej oraz systemach monitorowania stanu zdrowia.
Wykorzystanie zjawiska Quasi-Bound States in the Continuum
Weronika Głowadzka zaprezentowała zarówno wystąpienie ustne, jak i plakat dotyczący zastosowania zjawisk występujących w siatkach podfalowych do budowy biosensorów optycznych.
Badaczka pokazała, że koncepcja Quasi-Bound States in the Continuum daje dużą elastyczność projektową i szerokie możliwości zastosowań w biosensingu. Rozwiązanie może wspierać rozwój jeszcze bardziej precyzyjnych układów detekcyjnych.
Zespół badawczy zaprezentował trzy różne podejścia do projektowania optycznych biosensorów o bardzo wysokiej czułości.
Biosensory oparte na nanofotonice
Magdalena Zadura przedstawiła projekt platformy biosensingowej bazującej na siatkach podfalowych o niskim kontraście współczynnika załamania. Badania realizowane w ramach doktoratu pokazują, że nanofotonika może otworzyć nowe możliwości w zakresie niezwykle czułego wykrywania biomolekuł.
Takie rozwiązania mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie m.in. w nowoczesnej diagnostyce laboratoryjnej oraz systemach monitorowania stanu zdrowia.
Wykorzystanie zjawiska Quasi-Bound States in the Continuum
Weronika Głowadzka zaprezentowała zarówno wystąpienie ustne, jak i plakat dotyczący zastosowania zjawisk występujących w siatkach podfalowych do budowy biosensorów optycznych.
Badaczka pokazała, że koncepcja Quasi-Bound States in the Continuum daje dużą elastyczność projektową i szerokie możliwości zastosowań w biosensingu. Rozwiązanie może wspierać rozwój jeszcze bardziej precyzyjnych układów detekcyjnych.
Dlaczego technologia LMR jest ważna dla rozwoju biosensorów?
Marcin Guza zaprezentował badania dotyczące planarnych czujników optycznych opartych na efekcie Lossy Mode Resonance (LMR). Projekt koncentrował się na wpływie właściwości oraz kolejności warstw dielektrycznych na działanie biosensora.
Badania wykazały, że odpowiednie projektowanie warstw cienkowarstwowych pozwala kontrolować zarówno zakres spektralny pracy czujnika, jak i jego czułość. To istotny krok w kierunku tworzenia bardziej precyzyjnych i uniwersalnych systemów diagnostycznych.
W jakim kierunku rozwija się rynek biosensorów?
Konferencja wyraźnie pokazała, że przyszłość branży będzie opierać się na kilku kluczowych trendach:
- sensorach działających w czasie rzeczywistym,
- ciągłym monitorowaniu parametrów organizmu,
- miniaturyzacji urządzeń,
- integracji różnych technologii,
- wykorzystaniu sztucznej inteligencji i Machine Learning.
Szczególnie duże zainteresowanie wzbudziły rozwiązania wykorzystujące uczenie maszynowe w procesach badawczo-rozwojowych. Prezentowane podczas konferencji technologie pokazywały, że Machine Learning może nawet kilkukrotnie przyspieszyć projektowanie nowych biosensorów i materiałów funkcjonalnych.
Dlaczego udział w międzynarodowych konferencjach ma znaczenie?
Dla naukowców z Łukasiewicz – IMiF udział w wydarzeniu był nie tylko okazją do prezentacji wyników badań. Konferencja stała się także przestrzenią do rozmów o współpracy międzynarodowej, poznawania kierunków rozwoju rynku oraz promocji technologii rozwijanych w instytucie.
Eksperci podkreślają, że nowatorskie struktury fotoniczne, rozwiązania półprzewodnikowe oraz zaawansowana infrastruktura laboratoryjna rozwijana w Łukasiewicz – IMiF mogą odegrać istotną rolę w tworzeniu przyszłych systemów diagnostycznych.
