MICSYS Project

Σύστημα προσδιορισμού μόλυνσης υδάτων
βασισμένο σε μικρορροϊκή διάταξη

Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ - ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ και συγχρηματοδοτείται από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) της Ευρωπαϊκής Ένωσης και εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) (κωδικός έργου: Τ2ΕΔΚ-02144)

eu-espa contribution logo







scroll down
to learn more








ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟ ΕΡΓΟ





Στόχος του προγράμματος είναι η δημιουργία των διατάξεων και συστημάτων που επιτρέπουν τον επιτόπιο προσδιορισμό βαρέων μετάλλων στο νερό καθώς και και την ανάλυση τω αποτελεσμάτων. Προς την κατεύθυνση αυτή θα αναπτυχθεί μία μικρορροική ψηφίδα που θα περιλαμβάνει στις λειτουργίες της τον χειρισμό υγρών δειγμάτων και την μέτρηση σε αυτά, μέσω επιλεκτικών βιοαισθητήρων, της συγκέντρωσης βαρέων μετάλλων (Cr(III), Cr(VI), Pb2+, Hg2+ and Cd2+) τα οποία μολύνουν το περιβάλλον και είναι βλαβερά για την υγεία. Το μικρορροικό σύστημα μαζί με τους βιοαισθητήρες θα ολοκληρωθεί σε μία φορητή πλατφόρμα υλικού Δικτύου των Πραγμάτων που αναλαμβάνει την επικοινωνία των δεδομένων μέτρησης σε μία υποδομή νέφους η οποία αποθηκεύει και παρουσιάζει την ανάλυση των δεδομένων σε διαδικτυακή εφαρμογή.



Τhe aim of the project is to deliver innovative components for in situ detecting heavy metal ions in water and for presenting the analysis results in a concise yet inclusive manner. To address this aim, a novel microfluidic chip will be designed and developed that integrates functions of sensing, detecting and analyzing water samples. The heavy metals to be detected will be Cr(III), Cr(VI), Pb2+, Hg2+ and Cd2+; that are well known pollutants for the environment even at low concentrations. This microfluidic together with the high selectivity biosensing components will be integrated into a portable IoT hardware platform that communicates the collected data to a cloud infrastructure which in turn stores and presents the analysis results in a web environment



























Σκοπός του έργου
01



Σκοπός του MICSYS είναι η κατασκευή καινοτόμων διατάξεων βιοαισθητήρων για την in situ ανίχνευση ιόντων βαρέων μετάλλων στο νερό και η παρουσίαση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων με έναν συνοπτικό και περιεκτικό τρόπο. Για αυτό τον σκοπό θα αναπτυχθεί ένα νέο μικροροϊκό σύστημα (ΜΡΣ) για την ανίχνευση και ανάλυση ρυπαντών σε υδάτινα δείγματα. To ΜΡΣ θα ενσωματωθεί σε μία φορητή συσκευή, μέρος μίας πλατφόρμας «Διαδικτύου των πραγμάτων» (IoT), η οποία θα συλλέγει και θα μεταδίδει τα δεδομένα των αναλύσεων σε μια διαδικτυακή υποδομή νέφους (cloud) όπου θα αποθηκεύονται και θα παρουσιάζονται σε μια εφαρμογή web.








ΣΤΟΧΟΙ

























Δομή του Έργου
02


ΕΕ1: Ανάλυση απαιτήσεων, αρχιτεκτονική και προδιαγραφές συστήματος Η ΕΕ1 είναι αφιερωμένη στην ταυτοποίηση των απαιτήσεων του συστήματος παρακολούθησης της μόλυνσης των υδάτων καθώς και στον προσδιορισμό της αρχιτεκτονικής και των λειτουργικών προδιαγραφών του συνολικού συστήματος που περιλαμβάνει επίσης τις λειτουργίες διαχείρισης δεδομένων και απεικόνισης.

ΕΕ2: Ανάπτυξη ενός μικροροϊκού συστήματος για την ανίχνευση ιόντων βαρέων μετάλλων

ΕΕ3: Ανάπτυξη ενός ηλεκτροχημικού αισθητήρα για την ανίχνευση ιόντων βαρέων μετάλλων H ΕΕ3 επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός βιοαισθητήρα βασισμένου στον συνδυασμό μεταλλικών νανοσωματιδίων και DNA ενζύμων, για την in-situ ανίχνευση ιόντων βαρέων μετάλλων. Για την εναπόθεση νανοσωματιδίων θα διερευνηθούν δύο προσεγγίσεις που είναι διαθέσιμες στο εργαστήριο και τα αποτελέσματα θα συγκριθούν. Για τα δε απταμερή θα αναπτυχθούν και θα εφαρμοσθούν οι κατάλληλες (βιο)χημικές τροποποιήσεις που απαιτούνται για την ενσωμάτωση τους στους βιοαισθητήρες νανοσωματιδίων ώστε να επιτευχθεί η επιλεκτική και με μεγάλη ευαισθησία ανίχνευση των βαρέων μετάλλων.

ΕΕ4: Ολοκληρωμένο Πληροφοριακό Σύστημα Διαχείρισης, Ανάλυση και Παρουσίασης Δεδομένων Η ΕΕ4 περιλαμβάνει το σχεδιασμό και την ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου πληροφοριακού συστήματος διαχείρισης δεδομένων και οπτικοποίησης που θα επιτρέψει την παρουσίαση των αποτελεσμάτων σε όλα τα ενδιαφερόμενα μέρη (αρχές, πολίτες). Τα αποτελέσματα αυτής της Ε.Ε. θα περιλαμβάνουν ένα σύνολο πρωτοτύπων και για κάθε πρωτότυπο θα παραδοθούν συνοδευτικά έγγραφα.

ΕΕ5: Ολοκλήρωση και αξιολόγηση Η ΕΕ5 περιλαμβάνει την ενσωμάτωση των διαφόρων στοιχείων και την συνολική επικύρωση του MICSYS.

ΕΕ6: Ανάλυση αγοράς και κατάρτιση στρατηγικής αξιοποίησης αποτελεσμάτων Η Ε.Ε.6 στοχεύει στην προώθηση των αποτελεσμάτων της επιστημονικής έρευνας καθώς και των τεχνολογικών επιτευγμάτων του έργου σε σχετικούς επιστήμονες και κοινότητες χρηστών και στον καθορισμό επιχειρηματικών πλαισίων για μελλοντική εμπορική εκμετάλλευση των αποτελεσμάτων του έργου από τους εταίρους.







Φορείς
03




Intracom Telecom

Η Intracom Telecom (ICOM) αποτελεί ένα διεθνή πάροχο ολοκληρωμένων συστημάτων πληροφορικής και τηλεπικοινωνιών με τις δραστηριότητές της να επικεντρώνονται γεωγραφικά στην Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή και την Αφρική, ...τη Ρωσία και την Κοινοπολιτεία Ανεξαρτήτων Κρατών και την περιοχή της Ασίας-Ειρηνικού. Η εταιρεία διαθέτει σημαντική τεχνογνωσία και αποδεδειγμένη εμπειρία 40 ετών στην αγορά των τηλεπικοινωνιών και της πληροφορικής, υποστηρίζοντας περισσότερους από 100 μεγάλους πελάτες σε πάνω από 70 χώρες. Στο διεθνές της πελατολόγιο συγκαταλέγονται πάροχοι σταθερής και κινητής τηλεφωνίας, δημόσιες αρχές, και μεγάλες δημόσιες και ιδιωτικές επιχειρήσεις. Η ICOM αναπτύσσει και παρέχει προϊόντα, λύσεις και επαγγελματικές υπηρεσίες κατά κύριο λόγο στους ακόλουθους τομείς: Wireless Access & Transmission Telco Software Solutions ICT Services & Solutions Renewable & Energy Management Solutions eHealth Services Κύριο χαρακτηριστικό της στρατηγικής της εταιρείας είναι η αφοσίωση στην έρευνα και ανάπτυξη, καθώς και η δέσμευση για τεχνολογική καινοτομία. Η ICOM λειτουργεί στις εγκαταστάσεις της άρτια εξοπλισμένα και σύγχρονα ερευνητικά εργαστήρια για την ανάπτυξη υψηλής ποιότητας προηγμένων προϊόντων, συστημάτων και υπηρεσιών. Η εταιρεία απασχολεί διεθνώς περισσότερους από 1.800 εργαζόμενους υψηλής κατάρτισης και επενδύει ετησίως, κατά μέσο όρο, το 7-9% των εσόδων της σε προγράμματα έρευνας και ανάπτυξης. Web: http://www.intracom-telecom.com/
Web: www.intracom-telecom.com/





Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο/Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών/Εργαστήριο Προηγμένων Υλικών και μικρο-νανο Διατάξεων

Το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο είναι το παλαιότερο τεχνολογικό Ιδρυμα της χώρας και περιλαμβάνει 9 Σχολές με αποστολή την εκπαίδευση και την έρευνα στον χώρο των εφαρμοσμένων επιστημών όπου και διακρίνεται στις διεθνείς κατατάξεις ... Πανεπιστημίων. Αποστολή του Εργαστηρίου ΕΠΥΔΙ το οποίο βρίσκεται στην Σχολή ΕΜΦΕ είναι η υψηλής ποιότητας έρευνα και συνεισφορά στην εκπαίδευση στην θεματική περιοχή των προηγμένων υλικών και διατάξεων με εφαρμογές που άπτονται τομέων όπως η τεχνολογία της πληροφορίας, η ενέργεια, κ.α. Χρησιμοποιώντας πειραματικές μεθόδους και τεχνικές προσομοίωσης μελετούμε τις ηλεκτρονικές, οπτικές, μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητες των υλικών και διατάξεων στην μκρο και νανοκλίμακα. Το ΕΠΥΔΙ δημιουργήθηκε το 2016 για να αυξήσει τις συνέργειες μεταξύ υπαρχόντων ερευνητικών δραστηριοτήτων του Τομέα Φυσικής της ΣΕΜΦΕ δίνοντας έμφαση σε μία διεπιστημονική προσέγγιση..
Web: www.ntua.gr/el/





QLAB

Το εργαστήριο Qlab ιδρύθηκε τον Μάρτιο του 2012, με έδρα την Ιωνία Θεσσαλονίκης, από μια ομάδα έμπειρων και καταξιωμένων επιστημόνων με στόχο την στήριξη και την παροχή ολοκληρωμένων υπηρεσιών σε επιχειρήσεις του αγροτο-διατροφικού και ...βιο-ενεργειακού κλάδου. Η Qlab απασχολεί συνολικά 10 άτομα σε μόνιμη βάση, 1 post-doc, 3 υπ. διδάκτορες και 6 κατόχους μεταπτυχιακού τίτλου σπουδών. Δέχεται φοιτητές για την εκπόνηση πρακτικής άσκησης και περιοδικά απασχολεί επιπλέον 3 ασκούμενους. Σκοπός της Qlab είναι η παροχή υπηρεσιών εφαρμοσμένης έρευνας και ανάπτυξης, συμβουλευτικών υπηρεσιών και η κάλυψη των αναγκών της αγοράς στον τομέα των δοκιμών και του ποιοτικού ελέγχου στις επιχειρήσεις τροφίμων, ζωοτροφών, νερού-αποβλήτων αλλά και στον ευαίσθητο αγροτικό χώρο, σε όλο το φάσμα της γεωργίας και κυρίως στους τομείς της Βιολογικής Γεωργίας και της ολοκληρωμένης διαχείρισης καλλιεργειών, παρέχοντας επιστημονικά τεκμηριωμένες συμβουλές για την βελτιστοποίηση των καλλιεργειών και την ορθολογική λίπανση και άρδευση. Η Qlab αποτελεί το πρώτο ιδιωτικό εργαστήριο στην Ελλάδα με την τεχνική ικανότητα και καταλληλότητα για την παροχή ολοκληρωμένων υπηρεσιών πολύ υψηλών προδιαγραφών σε μονάδες Αναερόβιας Χώνευσης. Οι υπηρεσίες μας επικεντρώνονται στη προετοιμασία και την αποθήκευση των υποστρωμάτων τροφοδοσίας και δευτερογενών πρώτων υλών, καθώς και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας και βιολογίας της χώνευσης. Μεταξύ των πελατών-συνεργατών μας είναι εταιρείες όπως η PELAGONIJA ENERGY, η Βιοενέργεια Νιγρίτας ΟΕ, το Βιοαέριο Λαγκαδά ΑΕ, το Βιοαέριο Πέλλας ΑΕ, η Kiefer TEK ΕΠΕ, το Βιοαέριο Τεμπών ΙΚΕ, το Βιοαέριο Άβατο Ξάνθης ΙΚΕ, η Δέλτα Αξιού Ενεργειακή, ΛΕΥΚΟΠΟΥΛΟΣ ΕΥΑΓΓΕΛΟΣ-ΘΕΟΦΡΑΣΤΟΥ ΝΙΚΟΛΑΟΣ Α.Ε. (Βιοαέριο Πτολεμαΐδας), BIOENERGY Φάρμα Χαλάστρας, ΒΙΟΔΕΛΤΑ ΜΟΝΟΠΡΟΣΩΠΗ Ι.Κ.Ε., AGROELLAS A.E., ΛΗΔΡΑ Ε.Π.Ε., HAIFA Νοτιοανατολικής Ευρώπης Ε.Π.Ε., Οργανοχουμική Θράκης Ι.Κ.Ε. και πολλές άλλες. Εκτός από την κάλυψη των αναγκών της αγοράς στον τομέα των δοκιμών και του ποιοτικού ελέγχου, έχει συσταθεί τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης το οποίο αναλαμβάνει τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη πρωτοτύπων και πιλοτικών κατασκευών. Διενεργούνται και συντάσσονται χημικοτεχνικές μελέτες, Life cycle Assessment (LCA), Techno-economic Assessment (TEA), Μελέτες Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (ΜΠΕ), Δελτία Δεδομένων Ασφαλείας (ΔΔΑ) κ.λ.π. Παρέχονται ολοκληρωμένες υπηρεσίες από τον σχεδιασμό μέχρι την τεχνική και συμβουλευτική υποστήριξη των έργων ενώ παράλληλα υιοθετούνται νέες τεχνολογίες σχεδιασμού πρωτοτύπων και μακετών
Web: www.q-lab.gr/





Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών «Δημόκριτος»

Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών «Δημόκριτος» Το ΕΚΕΦΕ “Δημόκριτος” είναι το μεγαλύτερο πολυκλαδικό ερευνητικό κέντρο της χώρας, με 50 χρόνια προσφοράς στην επιστήμη και στον άνθρωπο. Αποστολή του είναι η διεξαγωγή υψηλής ... στάθμης βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας, η ανάπτυξη ανταγωνιστικής τεχνογνωσίας με στόχο την προαγωγή της κοινωνικής και οικονομικής ανάπτυξης της χώρας, η παροχή εξειδικευμένων υπηρεσιών υψηλής τεχνολογίας, η εκπαίδευση νέων επιστημόνων, η αξιοποίηση και διάχυση της καινοτομίας στη χώρα, και η συνεργασία με Πανεπιστήμια και Ερευνητικά Κέντρα με στόχο την ανάπτυξη ερευνητικών συνεργειών. Σε ευρωπαϊκό επίπεδο, συμμετέχει σε δίκτυα αριστείας, ανταγωνιστικά ευρωπαϊκά προγράμματα έρευνας και πλατφόρμες τεχνολογίας. Δείγμα της διεθνούς εμβέλειας του Κέντρου είναι η επιτυχία σε ανταγωνιστικά προγράμματα Έρευνας & Ανάπτυξης, η δημιουργία τεχνοβλαστών και οι δημοσιεύσεις σε κορυφαία διεθνή περιοδικά. Το ΕΚΕΦΕ “Δημόκριτος” συγκροτείται από πέντε (5) Ινστιτούτα, τρία από τα οποία συμμετέχουν στην παρούσα πρόταση.
Web: www.demokritos.gr





ΙΔΡΥΜΑ ΙΑΤΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ ΤΗΣ ΑΚΑΔΗΜΙΑΣ ΑΘΗΝΩΝ

Το Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ) είναι το πιο σύγχρονο ερευνητικό κέντρο στην Ελλάδα, το οποίο ξεκίνησε τις ερευνητικές του δραστηριότητες το 2004. Η θεμελιώδης αρχή πάνω στην οποία δημιουργήθηκε το ΙΙΒΕΑΑ είναι ...ο συνδυασμός της βασικής έρευνας με την κλινική έρευνα, ο οποίος προσφέρει την ιδεώδη βάση για την άμεση αξιοποίηση των αποτελεσμάτων της βασικής βιολογικής έρευνας σε ιατρικές εφαρμογές, δηλαδή για την ανάπτυξη της λεγομένης «μεταφραστικής έρευνας» (translational research). Το ΙΙΒΕΑΑ είναι το μοναδικό κέντρο στην Ελλάδα και ένα από πρώτα Ευρωπαϊκά κέντρα Μεταφραστικής Έρευνας. Ο κύριος στόχος του ΙΙΒΕΑΑ είναι η επίτευξη Αριστείας στις βιοϊατρικές επιστήμες μέσω της απασχόλησης και συνεργασίας ερευνητών οι οποίοι διεξάγουν προηγμένη βασική και μεταφραστική έρευνα, καθώς και μέσω της εκπαίδευσης νέων επιστημόνων στους οποίους προσφέρονται όλες οι δυνατότητες που μπορεί να παρέχει ένα ιδιαίτερα δραστήριο επιστημονικό περιβάλλον. Οι ερευνητικές δραστηριότητες του ΙΙΒΕΑΑ υποστηρίζονται από σύγχρονες κτιριακές εγκαταστάσεις και εργαστηριακές υποδομές., ενώ πρόσφατα υπεγράφει μνημόνιο συνεργασίας με την Ευρωπαϊκή Τράπεζα Ανασυγκρότησης και Ανάπτυξης (EBRD) για την ανέγερση των νέων Κτιριακών εγκαταστάσεων Έρευνας και Παροχής εξειδικευμένων Υπηρεσιών Ιατρικής Ακριβείας (Εξατομικευμένης Ιατρικής) μέσω ΣΔΙΤ.
Web: www.bioacademy.gr



ΠΗΓΕΣ

Δημοσιεύσεις
01






Advanced Edge to Cloud system architecture for Smart Real-Time water quality monitoring using cutting-edge portable IoT biosensor devices

Authors: Marios Charalampides, Theodoros Bozios, Dimitris Tsoukalas, Sotirios Ntouskas, Stavros Chatzandroulis, Evangelos Skotadis, Evangelos Aslanidis, Themistoklis Sfetsas, Georgia Dimitropoulou, George Tsekenis, Georgios Samaras

...Abstract—Heavy metal ions are amongst the most toxic elements that can be found in water. Dangerous contamination of water with heavy metal ions must be identified as quickly and reliably as possible and the relevant information must reach immediately and reliably those who need it (government bodies, local authorities, scientists, citizens) for prevention, taking the appropriate measures and further analysis. In this paper we present the approach of the MICSYS research project for an advanced edge to cloud system architecture for smart realtime water quality monitoring using cutting-edge portable IoT biosensor devices. The paper analyzes the implementation of this architecture, its evaluation criteria and methodology as well as its initial evaluation. The architecture ensures speed, reliability and general availability of measurements, moves processing as close as possible to the sources of the data, while taking advantage of the computing power on the path from the edge device to the cloud. The significant computing capabilities of the cloud can be used for further analysis of the raw data from the measuring devices using artificial intelligence technologies to refine the estimation algorithms of concentrations, to find contamination trends in different areas and to estimate future contamination risks. Index Terms—Internet of Things, Edge Computing, Smart devices, Cloud Computing, Systems Engineering, Water Quality, Biosensors



Hybrid Nanoparticle/DNAzyme Electrochemical Biosensor for the Detection of Divalent Heavy Metal Ions and Cr3+

Authors: E Skotadis, E Aslanidis, G Tsekenis, C Panagopoulou, A Rapesi, Georgia Tzourmana, Stella Kennou, Spyridon Ladas, Angelos Zeniou, Dimitris Tsoukalas.

...A hybrid noble nanoparticle/DNAzyme electrochemical biosensor is proposed for the detection of Pb2+, Cd2+, and Cr3+. The sensor takes advantage of a well-studied material that is known for its selective interaction with heavy metal ions (i.e., DNAzymes), which is combined with metallic nanoparticles. The double-helix structure of DNAzymes is known to dissociate into smaller fragments in the presence of specific heavy metal ions; this results in a measurable change in device resistance due to the collapse of conductive inter-nanoparticle DNAzyme bridging. The paper discusses the effect of DNAzyme anchoring groups (i.e., thiol and amino functionalization groups) on device performance and reports on the successful detection of all three target ions in concentrations that are well below their maximum permitted levels in tap water. While the use of DNAzymes for the detection of lead in particular and, to some extent, cadmium has been studied extensively, this is one of the few reports on the successful detection of chromium (III) via a sensor incorporating DNAzymes. The sensor showed great potential for its future integration in autonomous and remote sensing systems due to its low power characteristics, simple and cost-effective fabrication, and easy automation and measurement



Nanoparticle/DNAzyme Based Biosensors for Heavy-Metal Ion Detection: Effect of DNAzyme Surface Modifications on Device Sensitivity

Authors: Evangelos Aslanidis, Evengelos Skotadis, Chryssi Panagopoulou, Annita Rapesi, Georgia Tzourmana, George Tsekenis, Dimitris Tsoukalas

...In this work, a biosensor for heavy metal-ion detection, based on platinum nanoparticles (Pt NPs) and DNAzymes, is presented. Two chemical modification groups were utilized for the DNAzymes’ immobilization on the Pt NPs film. The biosensors were characterized concerning their ability to detect Lead (Pb2+) ions in buffer solutions. Both immobilization techniques exhibit great sensitivity with a detection limit of 25 nM.





Microfluidic Devices for Heavy Metal Ions Detection: A Review. Micromachines 2023, 14, doi:10.3390/mi14081520.

Authors: Filippidou M. ,Chatzandroulis S.

...Abstract: The contamination of air, water and soil by heavy metal ions is one of the most serious problems plaguing the environment. These metal ions are characterized by a low biodegradability and high chemical stability and can affect humans and animals, causing severe diseases. In addition to the typical analysis methods, i.e., liquid chromatography (LC) or spectrometric methods (i.e., atomic absorption spectroscopy, AAS), there is a need for the development of inexpensive, easy-to-use, sensitive and portable devices for the detection of heavy metal ions at the point of interest. To this direction, microfluidic and lab-on-chip (LOC) devices fabricated with novel materials and scalable microfabrication methods have been proposed as a promising approach to realize such systems. This review focuses on the recent advances of such devices used for the detection of the most important toxic metal ions, namely, lead (Pb), mercury (Hg), arsenic (As), cadmium (Cd) and chromium (Cr) ions. Particular emphasis is given to the materials, the fabrication methods and the detection methods proposed for the realization of such devices in order to provide a complete overview of the existing technology advances as well as the limitations and the challenges that should be addressed in order to improve the commercial uptake of microfluidic and LOC devices in environmental monitoring applications.



Integrated Plastic Microfluidic Device for Heavy Metal Ion Detection,Micromachines 2023 14 (8), 1595, doi.org/10.3390/mi14081595

Authors: MK Filippidou, AI Kanaris, E Aslanidis, A Rapesi, D Tsounidi, S Ntouskas, E. Skotadis, G. Tsekenis, D. Tsoukalas, A. Tserepi, S. Chatzandroulis

...Abstract: The presence of heavy metal ions in soil, air and water constitutes an important global environmental threat, as these ions accumulate throughout the food chain, contributing to the rise of chronic diseases, including, amongst others, cancer and kidney failure. To date, many efforts have been made for their detection, but there is still a need for the development of sensitive, low-cost, and portable devices able to conduct on-site detection of heavy metal ions. In this work, we combine microfluidic technology and electrochemical sensing in a plastic chip for the selective detection of heavy metal ions utilizing DNAzymes immobilized in between platinum nanoparticles (PtNPs), demonstrating a reliable portable solution for water pollution monitoring. For the realization of the microfluidic-based heavy metal ion detection device, a fast and easy-to-implement fabrication method based on the photolithography of dry photosensitive layers is proposed. As a proof of concept, we demonstrate the detection of Pb2+ ions using the prototype microfluidic device.



Ανακοινώσεις σε συνέδρια
02
1. Lab on Chip on PCB for Bio and Chemical Analysis’’, M.K. Filippidou, G. Kaprou, C. Moritz Loukas, Panagiota Petrou, A. Tserepi, S. Chatzandroulis, Athens Conference on Advances in Chemistry – acac 2022 (oral)

2. A Microfluidic Device incorporating DNAzyme and Nanoparticles for Heavy Metal Ion Detection’’, M.K. Filippidou, A. Kanaris, S. Ntouskas, E. Aslanidis, E. Skotadis, D. Tsounidi, A. Rapesi, G. Tsekenis, D. Tsoukalas, A. Tserepi, S. Chatzandroulis, MNE 2022 (poster)

3. Heavy Metal Ion Detection in a Microfluidic Device combined with biosensors incorporating DNAzyme and Nanoparticles’’, M.K. Filippidou, A. Kanaris, S. Ntouskas, E. Aslanidis, E. Skotadis, D. Tsounidi, A. Rapesi, G. Tsekenis, D. Tsoukalas, A. Tserepi, S. Chatzandroulis, MicroNano 2022 (poster)

4. Flexible Microfluidic Platform for Heavy Ion Detection’’, Stavros Chatzandroulis, Myrto- Kyriaki Filippidou, Aris kanaris, Sotiris Ntouskas, Evangelos Aslanidis, Angeliki Tserepi, Georgios Tsekenis, Dimitrios Tsoukalas, MRS 2023 (poster)

5. A Simple Fabrication Process for the Integration of Microfluidics on Si based Biosensors’’, M.K. Filippidou, A.I. Kanaris, E. Aslanidis, A. Rapesi, S. Ntouskas, E. Skotadis, G. Tsekenis, D. Tsoukalas, A. Tserepi, S. Chatzandroulis, MNE 2023 (poster)

6. Integration of Microfluidics on Si based Biosensors for Heavy Ion Detection’’, M.K. Filippidou, A. Kanaris, S. Douskas, E. Aslanidis, D. Tsoukalas, G. Tsekenis, A. Tserepi, S. Chatzandroulis, XXXVII Panhellenic Conference on Solid State Physics and Materials Science 2023 (poster)

7. Heavy metal ion detection by an impedance sensor based on Platinum nanoparticles/DNAzymes network”, E. Aslanidis,, E. Skotadis, G. Tzourmana, Chryssi Panagopoulou,, A. Rapesi, G. Tsekenis, S. Chatzandroulis and D. Tsoukalas, Micro Nano Engineering Conference, Berlin, Sept. 2023

8. Nanoparticle Networks for Label-free Biosensing”, (invited), D. Tsoukalas. E. Skotadis, E. Aslanidis, G. Tsekenis, in Functional nanomaterials for new generation Chemical sensing Symposium, CIMTEC’22, Perougia, June 2022

9. Heavy Metal Ion Detection using monolayer MoS2 based and Pt nanoparticles based biosensors” , E. Aslanidis, M. Kainourgiaki, E Skotadis, M. Tsigkourakos, A. Rapesi, D. Tsoukalas, Micro Nano ’22, Xanthi, Nov. 2022

10. Functional nucleic acids: new insights and novel sensing applications”, N. Melios, G. Tsekenis, International Electronic Conference on Biosensors, IECB 2023, MDPI, (oral)

11. Integrated plastic microfluidic device for the multiplexed detection of heavy metal ions in water with the use of hybrid nanoparticle/DNAzyme electrochemical biosensors.”, Rapesis, E. Aslanidis, C. Panagopoulou, M.K. Filippidou, E. Skotadis, G. Tzourmana, A. Tserepi, S. Chatzandroulis, D. Tsoukalas, G.. Tsekenis, 19th International Symposium on Electroanalytical Chemistry (19th ISEAC) 2023, (poster)

Παραδοτέα
03








Παραδοτέο 1.1

Ανάλυση απαιτήσεων

Άλλα
04

Παρακολουθείστε demos του project από το κανάλι MICSYS PROJECT στο YouTube









ΝΕΑ

ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΗΜΕΡΙΔΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ, 13 ΟΚΤΩΒΡΙΟΥ 2023, 9:00 π.μ. - 12:15 μ.μ.
Αμφιθεατρο Πολυμεσων, Πολυτεχνειουπολη Ζωγραφου