Neuer Bio-Mikrosensor überwacht gekühlten Fisch

Auf Fisch angebrachter Sensor überwacht die Kühlung. Bild: ethz.ch, Simon Zogg

Forscher der ETH Zürich haben einen hauchdünnen Bio-Mikro-Temperatursensor entwickelt, der für die Gesundheit unbedenklich und biologisch abbaubar ist. Um diesen herzustellen, haben die Wissenschaftler einen superfeinen, eng gewundenen Elektrodraht aus Magnesium, Silikondioxid und -nitrit in ein kompostierbares Polymer eingeschweißt.

Biokompatibel und wasserlöslich

Magnesium ist ein wichtiger Bestandteil der menschlichen Ernährung; Silikondioxid und -nitrit sind biokompatibel und wasserlöslich. Das verwendete Polymer wird aus Mais- und Kartoffelstärke produziert und entspricht den EU- und US-Richtlinien für den Einsatz im Lebensmittel-Bereich. "Fische aus Japan könnten für den Transport nach Europa mit winzigen Temperatursensoren versehen werden. Dadurch könnte kontinuierlich überwacht werden, ob sie ausreichend gekühlt sind", so ETHZ-Experte Giovanni Salvatore.

Der neue Sensor ist lediglich 16 Mikrometer dick, also wesentlich dünner als ein Haar (100 Mikrometer), und er wiegt in einer wenige Millimeter großen Ausführung nur Bruchteile von einem Milligramm. In seiner jetzigen Form ist der Sensor in einer einprozentigen Salzlösung in 67 Tagen komplett aufgelöst. Funktionstüchtig bleibt er derzeit einen Tag lang, denn solange dauert es, bis das Wasser durchs Polymer diffundiert ist und es den Draht des Sensors aufgelöst hat - ausreichend für eine Lieferung von Japan nach Europa.

Biologisch abbaubare Zinkkabel

Zur Energieversorgung haben die Schweizer Wissenschaftler den Sensor mit ultradünnen, biologisch abbaubaren Zinkkabeln an eine externe Mikrobatterie gekoppelt. Auf demselben (nicht biologisch abbaubaren) Chip befinden sich ein Mikroprozessor sowie ein Sender, über den die Temperaturdaten mit Bluetooth an einen externen Computer gesendet werden. Dadurch lässt sich die Temperatur eines Produkts über eine Reichweite von zehn bis 20 Metern kontinuierlich überprüfen. Derzeit ist die Herstellung des Bio-Mikrosensors noch sehr aufwendig und kostspielig. Salvatore glaubt aber an eine Produktion für den Massenmarkt.

Quelle: www.pressetext.com/Florian Fügemann