GREENSENSE 프로젝트 – 지속 가능하고, 무선이며, 자율적인 나노셀룰로오스 기반 정량적 DoA 바이오센싱 플랫폼

종이 기반 인쇄 전자 기기는 기술적, 경제적, 환경적 이점을 갖춘 새로운 재활용 가능한 전자 기기입니다. 또한 주로 목재 펄프로 생산되는 나노셀룰로오스(NC) 기반 인쇄 전자 기기는 종이보다 우수한 인쇄성과 성능을 제공합니다. 따라서 NC 기반 인쇄 전자 기기와 바이오센서의 통합은 생의학 산업에서 유망한 혁신의 원천입니다. GREENSENSE 프로젝트에서는 약물 남용(DoA) 분석을 위한 지속 가능한 NC 기반 바이오센싱 플랫폼 개발을 제안합니다. 이 플랫폼은 고부가가치 인쇄 전자 부품(새로운 바이오센서, NFC 통신 시스템, 에너지 저장 시스템 및 디스플레이)을 실리콘 마이크로칩과 통합하여 다중 센서 데이터 처리, 자율 작동 및 무선 통신 기능을 제공하며, 사용자가 결과를 쉽게 판독할 수 있도록 설계되었습니다.

이 프로젝트의 주요 목표는 NC를 인쇄 전자 기기의 기판, 최종 소자의 캡슐화를 위한 적층 필름, 그리고 기능성 잉크(전도성, 전기화학적, 전해질 및 유전체) 제조 시의 활성 성분으로 활용하는 것입니다. 모든 경우에 NC 표면은 인쇄가 가능하고, 우수한 차단 특성을 가지며, 기능성 잉크(생체활성, 전도성, 유전체, 전기화학, 전기변색 및 전해질)와 호환되도록 기능화될 것입니다.

시범 생산 라인과 고처리량, 고정밀, 비용 효율적인 S2S 스크린 인쇄 및 잉크젯 인쇄 기술을 활용하여 소재와 부품을 대규모로 생산할 예정입니다. 사회 전반의 약물 남용을 근절하기 위해 두 가지 유형의 DoA(On-Demand) 바이오센싱 플랫폼이 개발될 예정입니다. 하나는 스마트폰에 연결되는 스트립 기반 플랫폼(2세대)이고, 다른 하나는 디스플레이를 포함하는 스트립 및 리더기 기반 플랫폼(3세대)입니다. 최종적으로 개발될 유연하고 재활용 가능한 NC(나노카본) 기반 바이오센싱 플랫폼은 대량 생산이 가능하며, 초저전력 소비로 인해 비용 효율적이고 지속 가능하며 환경 친화적일 것입니다.