Για την ανάπτυξη του ΜΙΚΡΟΒΙΟΦΑΡΜ, το προτεινόμενο έργο θα συνδυάσει και θα εκμεταλλευτεί την τεχνογνωσία και την εξειδίκευση διαφορετικών φορέων στα επιμέρους υποσυστήματα:

ΕΜΠ/ΙΙΒΕΑΑ

Η ανάπτυξη ηλεκτροχημικών αισθητήρων μέσω του συνδυασμού αγώγιμων δικτύων μεταλλικών νανοσωματιδίων (ΝΣ) (ΕΜΠ/ΕΠΥΔΙ) και απταμερών (ΙΙΒΕΑΑ), παρουσιάζει μοναδικά πλεονεκτήματα. Η χρήση απταμερών προσδίδει γρήγορη και επιλεκτική ανίχνευση, σταθερότητα, μεγάλη διάρκεια ζωής αλλά και την δυνατότητα επαναχρησιμοποίησης του αισθητήραiv. Ο συνδυασμός των απταμερών με ΝΣ έχει ως αποτέλεσμα την σημαντική αύξηση της ευαισθησίας της διάταξης, επιτρέποντας την ανίχνευση φυτοπροστατευτικών ουσιών σε συγκεντρώσεις κατώτερες των ορίων της νομοθεσίαςv,vi. Στα πλαίσια της πρότασης, θα αναπτυχθεί συστοιχία 3 αισθητήρων για την επιλεκτική ανίχνευση των εντομοκτόνων Acetamiprid και Cyromazine καθώς και του μυκητοκτόνου Penconazole, τα οποία βρίσκουν συχνή χρήση σε θερμοκηπιακές καλλιέργειες (καρποί όπως: τομάτα, πιπεριά και αγγούρι). Η κατασκευή των αισθητήρων θα γίνεται μέσω της ελεγχόμενης εναπόθεσης μεταλλικών ΝΣ επί ενδοδιαπλεκόμενων ηλεκτροδίων (ΕΜΠ/ΕΠΥΔΙ). Στην συνέχεια, το στρώμα των μεταλλικών ΝΣ θα τροποποιηθεί μέσω της χρήσης κατάλληλων πρωτοκόλλων χημικής τροποποίησης των επιφανειών και ακινητοποίησης/πρόσδεσης σε αυτές των βιομορίων/απταμερών (ΙΙΒΕΑΑ). Η επιλεκτική αναγνώριση των αναλυτών-στόχων από τα απταμερή οδηγεί εν τέλει στην τροποποίηση των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών της διάταξης (αντίσταση και εμπέδηση).

ΕΚΕΦΕ “Δ”

Στα πλαίσια του έργου το ΙΝΝ του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» θα αναλάβει την ανάπτυξη του μικροροϊκού συστήματος (ΜΡΣ) το οποίο θα στεγάσει την συστοιχία των αισθητήρων και θα παρέχει το μικροροϊκό δίκτυο από μικροκανάλια και μικροθαλάμους που θα αναλάβει να μεταφέρει το συλλεγόμενο δείγμα, να το αναμίξει με τα κατάλληλα αντιδραστήρια και τελικά να το οδηγήσει στο χώρο όπου θα λαμβάνει χώρα η ανίχνευση. Το ΜΡΣ θα αναπτυχθεί πάνω σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) όπου τα μικροκανάλια θα κατασκευαστούν με τη χρήση λιθογραφίας ή μηχανικής εγχάραξης του πολυϊμιδικού υμενίου ή και του πλαστικού υποστρώματος. Η συσκευασία (Packaging) των βιοαισθητήρων θα σχεδιαστεί παράλληλα με την κατασκευή του ΜΡΣ. H NP αναλαμβάνει την περισυλλογή των δειγμάτων νερού προς ανάλυση, καθώς και την οδήγησή τους στην είσοδο του ΜΡΣ.

NEUROPUBLIC

Στο πλαίσιο του έργου, η NEUROPUBLIC θα συνεισφέρει την τεχνολογία του αυτόνομου τηλεμετρικού σταθμού “gaiatron”, σε επίπεδο υλισμικού (hardware) μέσω του οποίου θα επιτυγχάνεται η απομακρυσμένη, ενεργειακά αυτόνομη, αδιάλειπτη συλλογή και καταγραφή δεδομένων από το σύστημα των αναπτυσσομένων αισθητήρων, καθώς και ο απομακρυσμένος έλεγχος των ηλεκτρομηχανολογικών περιφερειακών συστημάτων που απαιτούνται (ηλεκτροβαλβίδες, αντλίες κλπ.).  Επιπροσθέτως, για την εξυπηρέτηση του συστήματος του Έργου, η NEUROPUBLIC θα αναλάβει την ανάπτυξη εξειδικευμένου υλικολογισμικού (firmware), με στόχο την βέλτιστη αξιοποίηση και ενσωμάτωση των αναπτυσσομένων συστοιχιών αισθητήρων πάνω στην υπάρχουσα υποδομή του τηλεμετρικού σταθμού “gaiatron” . Τέλος, για τις ανάγκες του έργου, η NEUROPUBLIC θα αναλάβει την ενσωμάτωση των δεδομένων της αναπτυσσόμενης διάταξης στο σύστημα ευφυούς γεωργίας “gaiasense”, έτσι ώστε να καταστεί δυνατή η απομακρυσμένη πρόσβαση και αξιοποίηση των δεδομένων, μέσω γραφικής διεπαφής χρήστη.