Kontaktoplysninger

Anja Boisen

Forskningsinstitution

DTU, DTU-Nanotech, Institut for Mikro- og Nanoteknologi.

Forskningsprojekt

Nanogræs med unikke optiske egenskaber – sensorer til måling af blandt andet udåndingsluft og PCB i bygninger.

Topforsker

Anja Boisen

Professor, født 1967

Fagområde

Mikro- og Nanosensorer og Nanoteknologi.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Interessen opstod lige efter, at jeg havde afsluttet mit ph.d-projekt, hvor jeg havde udviklet mikroskopiske pick-up arme til noget, der hedder ’atomic force mikroskopi’. I 1998 var jeg til en konference, hvor jeg fik idéen til at anvende mine små pick-up arme som sensorer. Jeg havde en ret unik udgangsposition i og med, at jeg vidste, hvordan jeg kunne fremstille og om nødvendigt ændre pick-up armene. Jeg var så heldig meget hurtigt at få en bevilling til at starte min egen forskningsaktivitet, og så gik det stærkt. I dag arbejder vi med flere forskellige typer sensorer, der alle er fremstillet ved brug af mikro- og nanoteknologier. Vores sensorer har nu et teknologisk stade, hvor vi samarbejder med slutbrugere om konkrete behov.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Perspektiverne er, at vi hurtigt kan måle faretruende materialer/sygdomme i lave koncentrationer i selv den fjerneste afkrog ved brug af små, følsomme sensorer, der er nemme at betjene. Vi sigter mod at forenkle/forbedre måling af PCB-koncentrationer i boliger og monitorering af patienters sundhedstilstand ved brug af biomarkører i udåndingsluft. For at lykkes skal vi udforske og udvikle en ’nano-græs’-overflade, hvor små tætsiddende græsstrå kan skabe helt nye og unikke optiske effekter. Ved at sende lys ned på nano-græsoverfladen med en farve vil noget af lyset blive reflekteret med en anden farve – alt afhængig af, hvilke molekyler der har sat sig fast i nano-græsset. Dette molekylære fingeraftryk kan med stor sikkerhed vise, hvilke molekyler der er til stede i luften. De forskningsmæssige udfordringer bliver at: 1) forstå og styre nano-græssets opførsel og at fremstille nanometer-græs og 2) vise, at nano-græsset giver simple og ultra-følsomme målinger af PCB-forurening i bygning og biomarkører i udåndingsluft.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Jeg ser Sapere Aude-programmet som en stor anerkendelse af mit team, vores forskningsideer og mig som forsker. Konkurrencen har været hård og evalueringen meget grundig og dybdeborende med blandt andet tre internationale evaluatorer. Det er fantastisk at være blevet udvalgt som topforsker. Det er meget motiverende og vil være en stor drivkraft og inspiration for hele teamet. Bevillingen er generøs og gør det muligt for os at gå nye veje og udforske/afprøve nogle af vores største og mest perspektivrige forskningsideer.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg er gift med Frank, som jeg mødte på fysikstudiet. Vi har to børn. Sofus på 11 år og Sine på 9 år. Jeg elsker at være sammen med min familie og gode venner – gerne i vores ødegård i Sverige, hvor vi i ro og mag kan nyde hinandens selskab, gå lange ture, finde svampe, lave god mad og være lidt kreative. Jeg lader op og sørger for ikke at tage arbejdet med. Det er vores frirum – noget helt anderledes. Jeg har altid godt kunne lide at dyrke gymnastik – som barn var det rytmisk sportsgymnastik, og i dag er det mere nogle hold i det lokale fitnesscenter eller en løbetur.

Fødested, gymnasium og bopælskommune

Født i Glostrup, student fra Høje Tåstrup Amtsgymnasium og bopæl i Birkerød.

Forskningsprojektets videnskabelige titel

NAPLAS- NAnoPLAsmonic Sensors - from fundamentals to on-demand molecular detection.

Kort populærvidenskabelig projektbeskrivelse:

Polychlorinated biphenyler (PCBer) er blandt verdens 10 giftigste kemiske forureningskilder. PCBer blev anvendt meget i perioden 1950-1970 i diverse bygningsmaterialer. I Danmark er der eksempelvis målt kraftigt forhøjede koncentrationer i adskillige daginstitutioner/skoler. I dag tager konsulentfirmaer som Golder Associates mere end 100 materialeprøver i et enkelt rum, som derefter sendes til centrale laboratorier.

Simple og ’on-the-spot’ målinger ville lette PCB screeningsarbejdet betydeligt og muliggøre online overvågning af PCB niveauer. Patienter med Cystisk Fibrose (CF) får i en meget ung alder Pseudomonas aeruginosa (PA) lungeinfektioner. Jo tidligere infektionen opdages/nedkæmpes jo længere lever patienterne.

I dag kontrolleres CF patienter på månedsbasis ved at opsuge slim fra lungerne. En hurtig og non-invasiv måling af bakterie-infektion ville lette patientovervågning og dermed forhåbentlig den gennemsnitlige levetid. Patienter med PA har hydrogen cyanid (HCN) i deres udåndingsluft. Vi foreslår at bruge HCN som markør for infektion. For både PCB og HCN er det nødvendigt at måle ppb/nM koncentrationer og begge molekyler forventes at give kraftige surface-enhanced Raman scattering (SERS) signaler.

Vi ønsker at udforske, optimere og anvende vores nyligt opdagede nano-græs substrat til følsom og bærbar spektroskopi/molekylær genkendelse. Muligheder for at anvende nanogræs substraterne til localized surface plasmon resonance vil desuden blive undersøgt nøje.