Spektrometer-Chip für Handys entlarvt Fake-Medikamente

Ein Minispektrometer soll als günstiges Massenbauteil beispielsweise in Smartphones dazu dienen, schnelle optische Analysen durchzuführen.

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Chip-Spektrometer auf dem Wafer beweisen im Testaufbau die Funktionstüchtigkeit ihrer Wellenleiter und des Detektors.

(Bild: Fraunhofer ENAS)

Von
  • Arne Grävemeyer

Am Fraunhofer-Institut für elektronische Nanosysteme (ENAS) haben Forscher ein Infrarotspektrometer in Chipbauweise hergestellt. Der Prototyp wiegt nur etwa ein Gramm und sollte sich in der Massenfertigung für etwa einen Euro pro Stück produzieren lassen, glaubt Abteilungsleiter Dr. Alexander Weiß.

Wie auch herkömmliche große IR-Spektrometer sendet das Bauteil Infrarotlicht aus. Ein durchstimmbarer Filter zerlegt das zurückgeworfene Licht und integrierte Wellenleiter führen die Strahlen zu einem Detektor. Eine Software, die speichert, wie viel Licht welcher Wellenlänge den Detektor erreicht, kann daraus das spezifische Spektrum ermitteln.

Damit lassen sich beispielsweise gefälschte Arzneimittel aufgrund ihrer Zusammensetzung mit einer sekundenschnellen Analyse von Originalpräparaten unterscheiden. An Nahrungsmitteln könnte ein Anwender den Grad der mikrobiellen Zersetzung ablesen. Für Luftanalysen haben die Forscher eigens eine Absorptionszelle in der Ebene integriert. Damit kann der Spektrometerchip auch Absorptionsspektren erstellen, um beispielsweise Schadstoffe in der Luft zu detektieren.

Um die Handhabung des Minispektrometers in Zukunft auch Laien zu eröffnen, planen die Forscher einen lernenden Algorithmus. Das bedeutet, dass eine Smartphone-App nicht nur das spezifische Spektrum aus den Chipdaten ausliest, sondern den Anwender auch anleitet, wie er mit dem Spektrometer Messungen ausführt. Zudem könnte die App Messungen mit schon bekannten Spektren in einer Datenbank vergleichen. Mit der Zahl der Nutzer könnte diese Vergleichsdatenbank anwachsen.

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(agr)