Entwicklung von Ca und Mg Sensoren in Mikrotechnologie

Die Miniaturisierung von Sensoren schreitet voran. Die Mikroelektronik eröffnet neue Möglichkeiten hinsichtlich einer kompakten Bauform und wirtschaftlicher Technologien. Der Heinz Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik unter der Leitung von Prof. Dr. habil. Bernhard Wolf der Technischen Universität München forscht seit vielen Jahren in diesem Bereich. Ein Beispiel stellt die Forschungsarbeit für das Projekt Medizin 4.0 dar. Mikrosensoren aus Dick- und Dünnschichttechnologien kommen im Umfeld der Ionenmessung in wässrigen Lösungen zum Einsatz. Im Trinkwasserbereich richtet sich das Augenmerk auf die Wasserhärtemessung zur Überwachung hoher Konzentrationen als Ursache für Kalkablagerungen und Nährboden für Mikroben. Eine flächendeckende Messung durch kompakte und wirtschaftliche Sensoren gewinnt an Bedeutung und leistet hier einen Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität.
Aus dieser Motivation heraus hat sich der Autor das Ziel gesetzt, ein neues Sensorkonzept vorzuschlagen, zu realisieren und zu verifizieren. Diese Sensoren haben den Vorteil, dass sie ohne Reagenzien und Referenzelektroden auskommen. Solch eine ionensensitive Substratfunktionalisierung ersetzt herkömmliche ionensensitive Membranen und verringert dadurch die Anzahl der Komponenten. Dieser neue Sensor in Integralbauweise ermöglicht eine rationelle Fertigung und erleichtert die Handhabung. Teile dieser Arbeit wurden in dem Journal Sensors and Actuators B: Chemical unter dem Titel "A Novel Thin Film Impedance Ca Ion Sensor for Drinking Water" veröffentlicht.
Die Sensoren wurden mithilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie und der energiedispersiven Röntgenspektroskopie charakterisiert.

Martin Aicher absolvierte sein Diplom als Medizintechnikingenieur an der FH Ulm im Jahr 1999 und seinen M.Sc. in Medical Engineering an der Technischen Universität München (TUM) im Jahr 2005. Seine Arbeit umfasst die Forschung von Sensoren in Mikroelektronik als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Heinz-Nixdorf Lehrstuhl für Medizinische Elektronik der TUM. Der Autor spezialisiert sich seit über 17 Jahren auf die Entwicklung von Medizinprodukten wie Implantatsysteme, Prothesen und analytische Instrumente. Ausserdem war er als Chirurgiemechaniker in der handwerklichen Fertigung von chirurgischen Instrumenten für 5 Jahre tätig. Der Autor wurde zum Dr. Ing. von der Technischen Universität München im Jahr 2017 promoviert.