Forscher der Technischen Universität Warschau und des Łukasiewicz-Instituts für Mikroelektronik und Photonik arbeiten zusammen mit Forschern von vier belgischen Universitäten an einer Plattform, die die Erkennung vom Krebs in einem sehr frühen Stadium ermöglichen soll. Zu diesem Zweck nutzen sie die einzigartigen Eigenschaften von Licht und Kohlenstoff-Nanomaterialien.

Im Projekt CHARMING haben die Forscher beschlossen, die einzigartigen Eigenschaften von Glasfasern und Kohlenstoff-Nanomaterialien zu kombinieren. Das internationale, interdisziplinäre Team schafft eine Plattform mit einer neuen Klasse von Sensoren und Systemen, die für die biomedizinische Sensorik und Bildgebung eingesetzt werden können. Dazu gehört insbesondere die Erkennung von Krebszellen mit noch nie dagewesener Empfindlichkeit.

Glasfasern werden in erster Linie mit Telekommunikationsanwendungen in Verbindung gebracht, aber in den letzten Jahren haben sie auch in den Biowissenschaften an Bedeutung gewonnen. Richtig konfiguriert werden sie als hochempfindliche Sensoren zum Nachweis kleinster Mengen biologischer Zellen oder als flexible Lichtquellen zur Untersuchung von Geweben eingesetzt. Dies ermöglicht unter anderem die Diagnose von Krankheiten in einem frühen Stadium. Es stellt sich heraus, dass Graphen und Kohlenstoff-Nanoröhren auf so ungewöhnliche Weise mit Licht interagieren, dass sie den Erhalt noch besserer Sensoren und Lichtquellen ermöglichen.

Graphen besteht aus einer blattförmigen Einzelschicht von Kohlenstoffatomen, Nanoröhren sind hohle Röhren im Nanomaßstab, die aus derselben Kohlenstoffschicht aufgerollt sind. Diese einzigartigen Materialien interagieren mit dem Licht, verstärken das elektrische Feld und absorbieren eine kleine Menge des einfallenden Lichts. Dies ermöglicht es, empfindlichere Sensoren zu erhalten.

An den Arbeiten sind neben polnischen Wissenschaftlern auch Forscher aus belgischen Universitäten beteiligt: Vrije Universiteit Brussel, Universiteit Antwerpen, Université Libre de Bruxelles und Université de Mons. Forscher von der Fakultät für Physik der Universität Warschau sind für die Herstellung und Charakterisierung von zweidimensionalen Materialien, insbesondere Graphen und Molybdänsulfid, auf optischen Fasern und photonischen Chips zuständig. Die Forscher der Technischen Universität Warschau arbeiten seit Jahren mit diesen Materialien.

Arkadiusz Słomczyński