BioMEMS:

Avdelingsingeniør Karoline Krogstad og gruppeleder og førsteamanuensis Lars Eric Roseng, Forskningsgruppen BioMems, her ved prototypelaboratoriet i Forsknings-parken, Borre. Prototypen de har arbeidet med sees så vidt i bakgrunnen. Professor Frank Karlsen snakket vi med via video-link.

For viktig til ikke å samarbeide med elektronikkindustrien

Ved Universitetet i Sørøst-Norge (USN), finner vi forskningsgruppen BioMEMS. Forskerne arbeider i utgangspunktet med biologi/mikro-/nanobiologi. Men for å oppnå resultatene de ønsker, trenger de absolutt (mikro)elektronikk.

– Vi føler nok at det er noen faglige barrierer fortsatt, sier gruppeleder og førsteamanuensis Lars Eric Roseng. – BioMEMS omfatter flere fag, der vi trenger både elektronikk, elektromekanikk og biologi. Utfordringen for de som arbeider med halvledere, er nok at de fleste av våre systemer og instrumenter bruker farger som indikatorer, fremfor strøm og signaler.

Kompakte instrumenter

Professor Frank Karlsen.

Et annet sentralt medlem i forskningsgruppen, professor Frank Karlsen, har helt siden 2001 arbeidet med en mikrotester for livmorhalskreft. – Livmorhalskreft er noe som ofte rammer de som er smittet av HPV-virus, forklarer han. – Selv i dag viser mange tester feil. I dag har mikrotest-teknologien kommet så langt at den kan brukes i sanntid, en slags samme dag «test og behandling». En kompakt, bærbar tester vil kunne oppdage og behandle forstadier til kreft, ikke minst i land med store avstander til sykehus og lite ressurser.

Nærmer seg

 – Det er fint å få være med på å utvikle instrument som kan brukes på mikrotestere eller laboratorie-på-en brikke. Foreløpig er dette en svært omfattende analyse som må gjøres på store laboratorier, og det betyr store instrumenter, sier han. – Derfor ønsker vi nå å få fram mer kompakte løsninger som kan brukes på mikrotestere der hele laboratoriet er inkludert. Flere prototypeprodukter er ferdig i samarbeid med ulike europeiske aktører. – For å få til et slikt instrument trenger vi både mikroelektronikk, mikromekanikk, klassisk elektronikk, robotteknologi m.m. Dessuten trenger vi næringslivet for å få testet løsningene. I Norge går det litt tregt, men sammen med flere land i Europa går det bedre siden de er lenger framme på dette området, sier han og legger til: – Enkelt sagt handler det om å kunne kombinere mikrofluidikk og mikroelektronikk.

Bidrar til norsk visjon

Som vi vet, befolkningen blir eldre, og for å håndtere dette er det behov for større grad av selvtesting. – Derfor blir kompakte instrumenter og testere svært viktig for å oppnå dette, sier han. – Mikroelektronikk sammen med mikrovæske-teknologi er egentlig selvsagt i denne sammenheng.

Flere områder

Det er ikke bare menneskers helse som kan og skal måles. Forskningsgruppen arbeidet med en rekke institusjoner og universiteter. For eksempel innenfor miljøovervåkning. Sammen med blant annet Norges miljø-og biovitenskapelige universitet (NMBU) i Ås, er man nå i ferd med å måle miljø-DNA eller miljø-RNA i bakterier eller andre organismer som lever i Oslofjorden og i andre fjorder og kystlandskap rundt Norskeskysten. RNA er for øvrig et viktig molekyl som kan «fortelle» hva DNAet gjør. Gjennom samarbeidet ser de på endringen av naturen, inne i bakterien. – Slik det er nå vet vi at ting dør, men ikke helt hva og hvorfor. Derfor må det overvåkes og måles.

Bedre vann

Et annet prosjekt er BEDREVANN. Her er målet å finne forurensning raskt nok, for eksempel i vanningsvann til landbruket. Prosjektet eies av Tønsberg kommune med NIVA som prosjektleder. – Her ønsker både NIVA og andre aktører mer automatikk, og vi trenger dermed mer elektronikk, sier Karlsen.

ROV-måling

– Vi har gjort noen fremstøt, men foreløpig med lunken respons, sier Lars Eric Roseng. – En undervannsrobot som Kongsbergs HUGIN, som i dag i grove trekk er utstyrt med kamera og ekkolodd, tenk om den kunne ha et instrument som måler vannkvalitet i flere dybder! Nå er riktignok Kongsbergs HUGIN også med i miljøprosjektet «Ren Oslofjord», så det bør fortsatt være muligheter.

Master

Tilbake til USN: – Biosensorteknologi-master er mulig nå, med mål om å bygge opp kapasitet innenfor helse- og velferdsteknologi. Og her trenger vi, og vil ha med elektronikkbedrifter, understreker Roseng. – Vi trenger også en nasjonal infrastruktur for prototyper og utvikling for å temme naturen. Land som Tyskland og Kina satser mye på dette, legger han til. Han har dessuten et ønske til: – Electronic Coast burde være en del av teknologiklyngen Norway Health Tech. Da kan vi legge grunnen for et bedre samarbeidsmiljø mellom BioMEMS og elektronikk, avslutter han.

BioMems ved USN

Forskningsgruppen BioMems ved USN institutt for mikrosystemer (IMS) på USN arbeider med å utvikle biosensorer for å kunne betjene medisin, helse og miljø. Målet er å utvikle teknologi for å kunne måle biologiske makromolekyler (spesifikke biomarkører som DNA, RNA og proteiner) on-site in-real time. Det er viktig å tenke hele produktsystemer som elektromekaniske komponenter, programvare, elektronikksystemer og autonomi. For å bringe slike biosensorer helt frem til markedet, må disse testes sammen med et elektronisk instrument som både leser av og styrer prosessene inne på biosensorene.

Tradisjonelle molekylær biologiske analyser som tidligere kun ble utført på sentrale laboratorier, vil i fremtiden kunne gjøres inne på ulike lab-on-a-chip plattformer på stedet og i sanntid.

For eksempel ute på et oppdrettsanlegg for fisk eller lokalt i kommunene. Resultatene bør være tilgjengelig for brukeren etter f.eks. 1 time. For direkte å avlese slike brikker trengs det mye elektronikk.

I det store prosjektet CoTech som ledes av USN og som bl.a. har med seg Norway HealthTech med seg ønsker man å kombinere sensor, elektronikk, velferd og omsorgsrelatert teknologi. Dette skal nå i nærmeste årene ut til alle legekontor, helsestasjoner og hjem i kommune-Norge – helsevesenet jobber med «Task shifting», tjenester skal ut av sentrale laboratorier og over til kommunene. I CoTech-prosjektet jobbes det med nye måter å håndtere blod og andre menneskeprøver på slik at alle lokale steder lettere kan ta i bruk nye sensorer med tilhørende elektroniske produktsystemer.

Powered by Labrador CMS