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Sensor & Health Technologies
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Sensor & Health Technologies Feinste Signale in greifbare Ergebnisse verwandeln: Hochempfindliche Sensorik und KI-Analytik für Industrie, Medizin und Forschung

Die Forschungsgruppe Sensor & Health Technologies entwickelt hochempfindliche Sensorsysteme und neuartige Analysemethoden für Präzisionsanwendungen in der Automation und Robotik sowie in der personalisierten und digitalen Medizin. Durch die Kombination von fortschrittlicher Sensorik, rauscharmer Erfassung und KI-basierter Analytik entstehen Lösungen, die feinste Signale und Marker präzise detektieren und kritische Zustände vorausschauend prognostizieren.

• Industrie 4.0, Automation und Robotik: Effiziente Prozessüberwachung und Objekterkennung steigern Automationsgrad und Flexibilität und reduzieren Fehler und Ausschuss.
• Personalisierte und digitale Gesundheitslösungen: Präzisere Lösungen für die individualisierte Prävention, Früherkennung, Diagnose und Therapie von Krankheiten.

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Sensors

 Forschungs- & Technologie-Schwerpunkte

Unsere Forschung verbindet Sensortechnologie und KI-basierte Analytik in den folgenden Kernkompetenzen:

Sensorik

Spektrale Bildgebung und Optische Sensorik

Spektrale Bildgebung und Optische Sensorik VIS/NIR-Hyperspektral-Bildgebung, Interferometrie, Terahertz- und Millimeterwellen-Sensorik sowie 3D-Time-of-Flight. KI-basierte Merkmalsextraktion und Quantifizierung aus hochdimensionalen Spektraldaten zur präzisen Erkennung feinster Merkmale. Anwendungen: Charakterisierung dünner Schichten und feiner Geometrien, biomedizinische Diagnostik, In-Prozess-Qualitätskontrolle, Predictive Maintenance. Projekte: Hyperspektrale Bildgebung – berührungslose Qualitätsprüfung und chemometrsiche Analyse · TSCENT – Analyse keramischer Schichten.

Biosignale

KI-basierte Analyse von Biosignalen und medizinischen Bildern

KI-basierte Analyse von Biosignalen und medizinischen Bildern Früherkennung von Herzrhythmusstörungen und Entwicklung digitaler Biomarker, Erkennung seltener Hautkrankheiten aus Bilddaten sowie Vermessung anatomischer Merkmale in 3D-Röntgenaufnahmen. Anwendungen: Prävention, Digital Health, klinische Entscheidungsunterstützung. Projekte: PRECARRHD – Früherkennung von Herzrhythmusstörungen · SkincAir – bildbasierte Erkennung seltener Hautkrankheiten.

Biosensorik

Lab-on-a-Chip und Biosensorik

Mikrofluidische Lab-on-a-Chip-Systeme mit integrierter Biosensorik wie hochempfindlicher Impedanzspektroskopie und Lock-in-Messtechnik; die Fluidik wird mit CFD-Simulationen ausgelegt. Die KI-Auswertung von Impedanzspektren ermöglicht die markerfreie Einzelzellklassifikation. Anwendungen: Zelltherapie, Isolation seltener Zellen, Diagnostik, Nanopartikelanalyse. Projekte: Sorthodisc – markerfreie Zellextraktion für die Bandscheibentherapie · Glaukomstent – Entwicklung und Simulation eines mikrofluidischen Stents.

Magnetometrie

Magnetische Quantensensorik mit NV-Zentren

Hochempfindliche 3D-Weitfeld-Magnetometrie mit NV-Diamantsensoren, magneto-optische Verfahren sowie rauscharme Anregungs- und Ausleseelektronik. Signalverarbeitung, unter anderem KI-gestützt, trennt Nutzsignal und Rauschen und misst das 3D-Magnetfeld. Anwendungen: Fehleranalyse, Strombildgebung, Materialanalyse, biomedizinische Diagnostik. Projekte: NV-Diamant-Quantensensor-Magnetometer.

Zusammenarbeit und Netzwerk


Wir unterstützen den Technologie- und Wissenstransfer in die Industries und Gesellschaft. Dafür arbeiten wir eng und kontinuierlich mit Partnern aus Industrie, Kliniken, Universitäten, Hochschulen und Forschungsinstitutionen im In- und Ausland zusammen. Eingebettet in die Hochschule Luzern nutzen wir modernste Laborinfrastruktur und das Know-how weiterer HSLU-Forschungszentren. Finanziert werden unsere Projekte über nationale und internationale Förderagenturen sowie über Direktaufträge.

Kontaktieren Sie uns mit Ihren Herausforderungen: Projektanfragen, Forschungskooperationen, Machbarkeitsstudien, KI-Entwicklung, Messdienstleistungen und Prototyping. 

 

Projekte

Hyperspektrale

Hyperspektrale Bildgebung

Berührungslose Qualitätsinspektionen und chemische Analysen mit hyperspektraler Bildgebung. Neuartiges Sensorsystem auf Basis von hyperspektraler Bildgebung im VIS/NIR-Bereich für die kontinuierliche im Produktionsprozess integrierte Qualitätsüberwachung in der Rohstoffverarbeitung.

TSCENT

TSCENT - Analyse keramischer Schichten

Mit Sub-Terahertz-Interferometrie und spektraler Sensorik wird die Dicke und Porosität thermischer Spritzschichten in einer einzigen Messung bestimmt – in Echtzeit, kalibrierfrei und in der Spritzkabine.

Sensor Elektrotechnik

Früherkennung und Prognose von Herzrhythmusstörungen mit künstlicher Intelligenz

Das Schweizer eHealth-Startup evismo und das iHomeLab der Hochschule Luzern entwickeln gemeinsam Algorithmen, um Herzrhythmusstörungen rascher zu erkennen und zu prognostizieren.

Hautkrankheiten

SkincAIr – Bildbasierte Erkennung tropischer Hautkrankheiten

KI-gestützte Früherkennung und Überwachung vernachlässigter tropischer Hautkrankheiten in Subsahara-Afrika mithilfe von Smartphone-Bildern und maschinellem Lernen.

Biosensorik

Sorthodisc - Mikrofluidische Sensortechnologie und Sortierung für Isolation von Stammzellen für die Bandscheibentherapie

Label-free Electrical Impedance Cell Sorting validiert für die klinische Anwendung zur Sortierung seltener Progenitorzellen aus menschlichem Bandscheibengewebe für die Entwicklung einer Zelltherapie

MF Stent

Microfluidic Stent

Entwicklung und Simulation einens mikrofluidischen Stent für die verbesserte Glaukombehandlung.

Quantensensor

NV-Diamant-Quantensensor-Magnetometer

Quantentechnologie für hochsensitive Analysen in der Elektronik und Materialprüfung sowie Diagnosen in der Biomedizin.

Projekt 3D TOF

3D-TOF

Intelligente Kamera für die Industrie 4.0.: Dank dreidimensionaler Erkennung von Industrieteilen auf Fabrikationsstrassen soll der Automatisierungsgrad erhöht werden.

Ausgewählte Vorträge und Publikationen

Personen Karussell