Enheden, der forbedrer vores beskyttelse mod kemiske trusler
Traditionelle detektorer for kemiske trusler, der bygger på ionmobilitet eller massespektrometri, er ofte pladskrævende og dyre. Mens immunoassay-baseret detektion giver større specificitet, kan den ikke detektere hele spektret af trusler under udvikling.
Raman-SERS håndholdt enhed, der anvender AI
Det EU-finansierede projekt SERSing(opens in new window) har udviklet en håndholdt Raman-SERS-enhed, der anvender kunstig intelligens (AI), som hurtigt kan detektere og identificere flydende kemiske farer ved lave koncentrationer, og en tilsvarende enhed til gas er under udvikling. Raman-spektroskopi(opens in new window) (RS) er en kemisk analyseteknik, der bruges til at identificere ukendte, mistænkelige faste eller flydende forbindelser. I det overfladeforbedrede Raman-spektroskopisystem (SERS) overføres geomærkede data om truslen til en onlineplatform, så der kan træffes beslutninger om hurtig indsats. "Vores enhed kan bruges af beredskabspersonale, installeres på faste lokaliteter og monteres på robotter eller droner", forklarer projektkoordinator Tomas Rindzevicius fra Silmeco(opens in new window) i Danmark. "Da vi startede, var AI-baseret SERS-dataanalyse relativt nyt; det har vist sig at være et fremragende supplement til vores detektionsværktøjskasse."
Fordele ved mere følsom RS
De SERS-substrater, som SERSing har udviklet, bruges allerede af projektpartneren Serstech i dennes SERS-kit, som kan bruges til at detektere og identificere forskellige kemiske trusler i væskeprøver. Serstech-enheden er udstyret med geolokaliseringsfunktioner, der sporer, hvor prøverne er taget, og deres bevægelse - hvilket er afgørende i feltarbejde. Enheden kan også fjernforbindes og transmittere data til et centralt kontrolsystem eller en cloudbaseret platform, og flere enheder kan arbejde sammen og give et omfattende trusselsbillede. "Denne overvågning i realtid forbedrer beslutningsprocessen, så indsatsteams kan reagere hurtigt, styre ressourcer og inddæmme trusler mere effektivt. Systemet kan også oplæres til at detektere nye farer, efterhånden som de udvikler sig, hvilket forbedrer det generelle situationsoverblik og sikkerheden," siger Rindzevicius.
SERSing bag ny banebrydende opfindelse
Senest har projektet udløst flere patentansøgninger - herunder en fra Totalförsvarets forskningsinstitut(opens in new window) (FOI). Det svenske FOI udnyttede en del af SERSing-projektets arbejde inden for SERS til at udvikle en ny, patentanmeldt løsning, der kunne muliggøre højfølsom og hurtig detektering af forskellige nervegifte og pesticider i væske- og gasfasen. Det, der gør FOI-metoden så innovativ, er brugen af en patenteret forbindelse til at funktionalisere SERS-overflader. "Tænk på denne forbindelse som en antenne i nanostørrelse, der kan hjælpe os med at opfange SERS-signaler fra nervegifte, der enten er i en gas- eller dampfase, eller som er indlejret i komplekse multikomponentvæsker", forklarer Rindzevicius. Ifølge Rindzevicius vil FOI-opfindelsen bidrage til at fremme SERSing-projektets mål om at bygge omkostningseffektive og pålidelige håndholdte enheder til at detektere kemiske kampstoffer (CWA'er) og pesticider i væske- og gasfasen. Faktisk overvejer Serstech at opnå licens på patentrettighederne fra FOI, når opfindelsen er indgivet. "At arbejde med CWA'er og relateret teknologi er ikke bare dyrt og tidskrævende, det kræver også meget speciel viden, godkendelse, faciliteter og sikkerhedsprotokoller - som alle blev udviklet under vores arbejde", siger Rindzevicius. "Uden SERSing-projektet ville det have været umuligt for FOI at skabe dette spændende nye koncept, syntetisere forbindelsen og, vigtigst af alt, teste den grundigt." SERSings resultater stemmer også overens med de behov, der er identificeret af EU's initiativ ENCIRCLE(opens in new window) for bedre detektion, identifikation, modellering, risikovurdering og konsekvensreduktion af farlige kemikalier.