Sondierungsphase

Zuwendungsempfänger: Universität zu Köln
Fördervolumen: GO-Bio initial (01.10.2022 bis 30.09.2023, 119.605,20 Euro)

Die konventionelle Fluoreszenzmikroskopie ermöglicht die Identifikation von Zellen, deren Bestandteilen und biologischen Prozessen. Der komplexe Mikroskopieaufbau nebst Objektiven ist jedoch platz- und kostenintensiv.

Das Vorhaben FluoPolar verfolgt das Ziel, eine ultrakompakte, hochauflösende Alternative zur konventionellen Fluoreszenzmikroskopie in Form eines linsenfreien Fluoreszenzmikroskops zu entwickeln. Dabei werden neuartige winkelunabhängige Dünnschicht-Farbfilter auf einem Kamera-Chip integriert. Hierbei setzen die Filter auf ein neues Prinzip der Interferenzoptik (Licht-Materie-Kopplung), wobei biologische Proben im direkten Kontakt mit dem Kamera-Chip untersucht werden können - ohne Signalverluste, aber mit deutlich verbesserter Auflösung und großem Sichtfeld. Durch eine einfache und kosteneffiziente Herstellung in einem Labor-auf-dem-Chip-Format kann das linsenfreie Fluoreszenzmikroskop als miniaturisiertes Bauteil in der patientennahen Labordiagnostik, im Hochdurchsatzscreening sowie für die Mikroskopie an lebenden Organismen eingesetzt werden.

In der Sondierungsphase sollen die Chancen eines Transfers der vielversprechenden Technologie in die praktische Anwendung und damit schließlich eine kommerzielle Verwertung ausgelotet werden. Hierfür werden die Marktsituation analysiert, technische Herausforderungen definiert und potenzielle Partner identifiziert. Im Ergebnis des Vorhabens sollen priorisierte Verwertungsoptionen ausgearbeitet sein. Zudem soll eine Umsetzungsstrategie für den Markteintritt entworfen werden.

Machbarkeitsphase 

Zuwendungsempfänger: Universität zu Köln
Fördervolumen: GO-Bio initial Machtbarkeitsphase 3 (01.10.2023 bis 30.09.2025, 575.020,22 Euro)

Die Fluoreszenzmikroskopie ist ein unverzichtbarer Bestandteil der modernen Biotechnologieforschung, denn sie ermöglicht es, Zellen zu identifizieren sowie deren Bestandteile und biologische Prozesse aufzuklären. Ihr Einsatz setzt allerdings komplexe und große Mikroskopieaufbauten und Objektive mit besonderen optischen Anforderungen voraus. Diese sind kostenintensiv und auf spezielle Forschungsarbeiten in Laborumgebungen beschränkt.

Das Projekt macht sich ein neuentdecktes Prinzip der Interferenzoptik zunutze, um eine ultrakompakte, hochauflösende Alternative zur traditionellen Fluoreszenzmikroskopie zu entwickeln. Dabei werden Dünnschicht-Farbfilter eingesetzt, welche vom Einfallswinkel des Lichts unabhängig sind, um ohne den Einsatz eines Objektivs das Lichtsignal direkt auf dem Kamerachip zu verarbeiten. Vorteile sind die verlustfreie Detektion des Signals, eine hohe Auflösung und Auslesegeschwindigkeit. Das resultierende „Lab-on-a-Chip“ bietet vielfältige Anwendungsperspektiven in der Bio- und Medizintechnik. Die einfache und kosteneffiziente Herstellung der Fluoreszenzmikroskope erlaubt den Einsatz als miniaturisiertes Bauteil. Für die Anwendung bieten sich insbesondere die Point-of-Care-Diagnostik, biologische Forschung, aber auch Hochdurchsatz-Screening-Verfahren an. In der Machbarkeitsphase werden ein Labor-Prototyp entwickelt, eine weiterführende Marktanalyse sowie eine weiterführende FtO-Analyse durchgeführt und ein Industrienetzwerk aufgebaut.