Mikroelektroniikka on olennainen alue terveysteknologian kehitykselle. Nämä pienikokoiset ja energiatehokkaat komponentit voidaan räätälöidä erilaisiin käyttötarkoituksiin sopiviksi. Hyödyntämällä maailmanluokan asiantuntemustamme ja edistyksellistä infrastruktuuriamme innovoimme uusia antureita haastaviin käyttöympäristöihin ja integroimme ne osaksi erilaisia moduuleja ja järjestelmiä.
Key facts
Mikroelektroniikka mahdollistaa miniatyrisoitujen, energiatehokkaiden ratkaisujen kehityksen lääketieteellisiin sovelluksiin.
VTT:llä on vuosikymmenten kokemus mikroelektroniikan komponenttien kehityksestä lääketieteellisiin sovelluksiin ja kyvykkyys innovoida uusia antureita esimerkiksi veren, kehon nesteiden ja kudosten diagnostiseen testaukseen tai kaasun ja nesteen virtauksen mittaamiseen.
Monialaisen asiantuntemuksemme ja T&K-infrastruktuurimme ansiosta voimme tukea yritystänne läpi kehityssyklin aina tutkimuksesta pilotointiin ja piensarjavalmistukseen.
Oikea-aikaisen, entistä tarkemman terveysdatan tarve kasvaa kaiken aikaa. Laadukkaamman datan avulla terveyspalvelujen tarjoajat voivat merkittävästi parantaa hoidon laatua, tehokkuutta ja vaikuttavuutta tekemällä ajantasaiseen tietoon perustuvia päätöksiä ja räätälöimällä hoidot yksilöllisten tarpeiden mukaan.
Mikroelektroniikka mahdollistaa lääketieteellisiin sovelluksiin räätälöityjen antureiden, aktuaattorien, kameroiden ja mikroprosessoreiden saumattoman integroinnin lääkinnällisiin laitteisiin. Tämä edistää tietoon perustuvan terveydenhuollon toteuttamista. Pienen kokonsa ansiosta näitä komponentteja voidaan käyttää erilaisissa mittaus- ja anturisovelluksissa, ja ne voidaan asentaa myös implantteina. Näin mikroelektroniikka tarjoaa uusia mahdollisuuksia sairauksien varhaiseen tunnistamiseen ja diagnosointiin sekä hoidon ja kuntoutuksen ohjaamiseen.
Miksi VTT?
VTT:n asiantuntemuksessa yhdistyy edistyksellinen anturisuunnittelu ja syvällinen tietämys huippuluokan terveyssovelluksista. Integroimme suunnittelemamme anturit ja komponentit saumattomasti esimerkiksi elektrodilaastareihin, lääkinnällisiin apuvälineisiin, puettaviin laitteisiin ja jopa implantoitaviin laitteisiin.
Suunnittelemme mikroelektroniikkaa erityisesti vaativiin ympäristöihin. Kun toimintaympäristö muuttuu, on myös laitteen rakenteen ja ominaisuuksien muututtava. Kaikki suunnittelemamme mikroelektroniikka räätälöidään sovelluskohtaisesti vastaamaan tarpeitasi.
Kattava T&K-infrastruktuurimme takaa, että voimme tukea sinua läpi koko kehityssyklin aina tutkimuksesta pilotointiin ja piensarjatuotantoon. Ainutlaatuinen infrastruktuurimme kattaa kaiken nano- ja mikroelektroniikan valmistuksesta integroituun fotoniikkaan ja painettuun elektroniikkaan.
Varmistuaksemme ratkaisujen toimivuudesta voidaan komponentit integroida mallikappaleisiin tai demonstraattoreihin.
Myös laaja IP-salkkumme on lisensoitavissa joustavasti.
Mikroelektroniikan tarjoomamme lääketieteellisiin sovelluksiin
MEMS-sovellukset
VTT:n MEMS-osaamisen erityisenä kärkenä ovat ohutkalvo-(Sc)AlN-pohjaiset, erittäin pienikokoiset, pienitehoiset ja lyijyttömät pietsosähköiset ultraäänianturit (PMUT). Näitä ultraääniantureita voidaan käyttää kaasun ja nesteen virtausmittauksissa, rakenteellisessa kudosanalyysissä, kuvantamisessa ja elintoimintojen mittaamisessa. PiezoMEMS-teknologia soveltuu myös analyyttien ja virusten havaitsemiseen biomittauksessa.
Kehittämämme pinta-MEMS-pohjaiset absoluuttiset- ja paine-eroanturit sekä anturimatriisit ovat räätälöitävissä, ja niitä voidaan käyttää mitä mielikuvituksellisimmissa sovelluksissa, kuten katetreissa ja implanteissa.
Integroimme MEMS-komponentit toiminnallisiin mikromoduuleihin ja älykkäisiin reuna-anturijärjestelmiin. Tarvittaessa suunnittelemme sovelluskohtaisen integroidun piirin (ASIC) tai analogisen lukuelektroniikan MEMS-anturille. Integroitu lukuelektroniikka takaa pienimmän mahdollisen koon ja muodon, alhaisen virrankulutuksen ja parhaan herkkyyden.
Hyperspektrikuvantamisen sovellukset
Red-Green-Blue- eli RGB-väriavaruuden ja ihmissilmän spektrirajoitusten ylittäminen avaa lukemattomia mahdollisuuksia, kuten ympäristön biologisten prosessien tai ihmisen terveydentilan havainnoinnin. Hyperspektriteknologian avulla voidaan analysoida esimerkiksi ihomuutoksia ja havaita ihosyöpä.
Kehittämämme hyperspektriteknologiat mahdollistavat paikkariippumattoman, edullisen ja tehokkaan näkyvän ja lyhytaaltoisen infrapunan hyperspektrikuvantamisen. Edistyksellisillä kuva-antureilla ja optiikkasuunnittelulla varustettuja, räätälöityjä hyperspektrikameroitamme voi käyttää missä sovelluksessa tahansa, kaikilla aallonpituuksilla, aina ultraviolettisäteilystä termiseen infrapunaan asti
2D-pohjaiset bioanturit
Grafeeni ja muut 2D-materiaalit tarjoavat uusia mahdollisuuksia elektroniikassa, fotoniikassa ja mittaussovelluksissa. Olemme osallistuneet aktiivisesti grafeeniin liittyviin tutkimushankkeisiin jo yli kymmenen vuoden ajan ja olemme myös yksi 2D-kokeilulinjan pilottikohteista. Tarjoamme grafeeniin liittyviä T&K-palveluja mittaussovellusten, fotoniikan ja elektroniikan aloilla, muun muassa sisäisen prosessoinnin korkealla saannolla 200 mm:n CMOS-kiekoilla.
Grafeenibiosensoreita voi käyttää monenlaisissa sovelluksissa. Tyypillisimmät grafeenipohjaiset biosensorit perustuvat joko kenttävaikutukseen tai pintaplasma-aallonpituuksien mittaukseen. Kenttävaikutukseen perustuva biomittaus tarjoaa mielenkiintoisia mahdollisuuksia etiketittömillä tunnistusmahdollisuuksilla, joiden avulla on mahdollista valmistaa antureita selvästi edullisemmin perinteisempiin optisiin tunnistusmenetelmiin verrattuna.
Olemme kehittäneet CMOS-tekniikan jälkeiselle aikakaudelle integroidun grafeenibiosensorialustan, joka mahdollistaa suurten anturijärjestelmien karakterisoinnin usean analyytin tunnistuksen avulla. Vakiomuotoista biosensorirakennetta ja -prosessia voidaan muokata ja kehittää vastaamaan erilaisten räätälöityjen biosensoreiden vaatimuksia. Biosensorit voidaan integroida kannettaviin järjestelmiin lisäämällä niihin räätälöity ASIC-piiri ja luentaelektroniikka. Tarjoamme myös grafeenipinnoitettujen SPR- ja QCM-sirujen avulla tapahtuvan biofunktionaalistamisen ja bioanalytiikan palveluja.
Integroidun fotoniikan sovellukset
Integroidun fotoniikan ratkaisumme sovittavat optiset komponentit ja toiminnot yhdelle sirulle. Tämä mahdollistaa pienen koon, korkean suorituskyvyn ja alhaiset häviöt. Lääketieteen alalla integroitu fotoniikka mahdollistaa muun muassa edistysaskeleet diagnostiikassa, laserpohjaisessa kuvantamisessa ja seurannassa.
Meillä on pitkä kokemus integroitujen fotoniikkaratkaisujen kehittämisestä jo 90-luvulta lähtien. Kehittämämme integroidut optiset piirit (PIC-piirit) ovat auttaneet minimoimaan esimerkiksi puettavien laitteiden kustannuksia, virrankulutusta ja kokoa.
Case: Rockley Photonics
Rockley Photonics on integroidun fotoniikan edelläkävijä. Yritys integroi PIC-piirejä edistyksellisiin mikroelektroniikkapiireihin valmistaakseen miniatyrisoituja optisia antureita, jotka toimivat hyvin kuluttajasovelluksissa. Rockley Photonics on ollut VTT:n kanssa yhteistyössä vuodesta 2014 lähtien tutkimus- ja kehitystoiminnassa sekä toteutettaessa sen nopean piifotoniikan prototyyppi- ja kaupallistamistarpeita.
Usein kysyttyjä kysymyksiä, joissa voimme auttaa
Voitteko suunnitella meille räätälöidyn PMUT:n?
Voitteko auttaa meitä kehittämään prosessin kulun biosensoriamme varten?
- Miten teemme ratkaisustamme kustannus- tai energiatehokkaamman?
Voitteko pilotoida ratkaisumme?
Yhteistyö kanssamme
Ota yhteyttä!
Kerro, mitä haluat tehdä, ja me löydämme siihen ratkaisun. Mikään projekti ei ole liian pieni tai suuri, joten kerro, mitä sinulla on mielessä. Alkuarvioinnin jälkeen voimme tarjota jotakin seuraavista vaihtoehdoista:
-
Räätälöity kumppanuus
Jokainen projekti on ainutlaatuinen, joten räätälöimme palvelumme mielellämme tarpeidenne mukaan. Autamme muuttamaan ideat prototyypeiksi ilman turhia työvaiheita.
-
Yhteistyöhankkeet
Olemme usein mukana erilaisissa tutkimus- ja kehitysprojekteissa useiden liiketoimintakumppaneiden ja rahoittajien kanssa. Yhteistyöhankkeissa riski jakautuu useiden eri toimijoiden kesken, ja tulokset hyödyttävät kaikkia.
-
Verkostomme ja ekosysteemimme käytössäsi
Autamme mielellämme yhdistämällä sinut oikean sparraus- ja kehityskumppanin kanssa.
