Fagområde
Mikro- og nanosensorer samt nanoteknologi.
Institution
Danmarks Tekniske Universitet, DTU Nanotech.
Kort beskrivelse af dit forskningsområde
Jeg forsker i nanoteknologi og sensorer til blandt andet sporing af sprængstoffer, biomarkører i blodprøver, hormonrester i drikkevand og nanopartikler i arbejdsmiljøet. Sensorer bruges til at ’sanse’ omgivelserne og har mange anvendelsesmuligheder inden for eksempelvis industriel produktion, fødevaresektoren, biomedicin og miljøkontrol. Vi har bragt sensorteknologien et langt skridt videre blandt andet ved at fremstille brug-og-smid-væk-sensorer i plastik, bruge ’nano-græs’ til at forstærke vores signaler næsten 1000 gange samt bruge kendt teknologi så som en almindelig dvd til at øge datamængden. Med en ombygget dvd-afspiller kan vi nu aftaste 500 sensorer i sekundet. I stedet for at lave en enkelt måling om dagen kan vi nu pludselig skaffe den nødvendige mængde af data til at kunne levere pålidelige målinger – det åbner op for nærmest uanede muligheder.
De forskningsmæssige udfordringer og perspektiver
Perspektiverne er, at vi hurtigt kan måle faretruende materialer/sygdomme i lave koncentrationer i selv den fjerneste afkroge ved brug af små, følsomme sensorer, der er nemme at betjene. I vores igangværende projekter sigter vi mod at forenkle og forbedre minerydning, detektion af sprængstoffer, diagnostik af cancer og blodforgiftning, detektion af hormonrester i drikkevand, måling af PCB-koncentrationer i boliger, måling af koncentrationen af nanopartikler i den luft, vi indånder, samt monitorering af patienters generelle sundhedstilstand ved brug af biomarkører.
For eksempel skaber udbredelsen af menneskeskabte nanomaterialer behov for kontrol med mængden af nanopartikler i arbejdsmiljøet, hvor nanomaterialerne produceres. En nanopartikel er lige så mange gange mindre end en fodbold, som fodbolden er mindre end Jorden, så det kræver en helt særlig sensor at spore de meget små partikler. Vores nanopartikel-sensor fungerer ved hjælp af en 1 nanometer bred og 1 mikrometer lang ’guitarstreng’, der ændrer sin resonansfrekvens, når partikler lander på den. Strengens ændring i resonansfrekvens (tone) sladrer om størrelsen og mængden af partikler i luften.
Vores drikkevand forurenes desværre af hormoner og hormonlignende stoffer, og en on-line sensor kan her bruges til at sikre kvaliteten af vores drikkevand. Vores drikkevandssensorer anvender en mikroskopisk vippe, der bøjer, når den fanger og binder hormoner eller anden kontaminering til overfladen.
Uanset anvendelse er udfordringen nu at gøre målingerne sikre, billige og robuste. Her står vi muligvis på grænsen til et kvantespring. Vi bruger tilgængelig teknologi, f.eks. en dvd-afspiller, til at opnå en eksponentiel vækst i vores datamængde. Hermed har vi pludselig fået mulighed for at lave en masse statistik på vores målinger og kan sågar kombinere flere uafhængige målemetoder for at øge pålideligheden af målingen. Vi glæder os til endnu flere anvendelser.
Hvordan opstod interessen for netop dette forskningsfelt?
Interessen opstod lige efter afslutningen af mit ph.d.-projekt, hvor jeg havde udviklet nogle mikroskopiske pick-up-arme til noget, der hedder ’atomic force mikroskopi’. I 1998 var jeg til en konference om den type mikroskopi, og her fik jeg ideen 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 inden for området, og så gik det pludselig stærkt. I dag arbejder vi med flere forskellige typer sensorer, der har det til fælles, at de alle er fremstillet ved brug af mikro- og nano-teknologier. Vores sensorer har nu et teknologisk stade, hvor vi kan samarbejde med slutbrugere om konkrete behov. For eksempel har vi et stort projekt om måling af sprængstof i forbindelse med minerydning og sikkerhed samt et projekt om måling af nanopartikler i luft.
Hvordan vil du anvende EliteForsk-prisen?
Den personlige hædersgave vil jeg anvende til at rejse med familien. Vi elsker at rejse – gerne til varme lande, hvor man kan snorkle. Forskningsmidlerne vil jeg primært anvende til indkøb af udstyr, så vi kan teste vores nye sensorer mod nogle af de bedste store, traditionelle sensorsystemer. Vi har tit savnet at kunne benchmarke vores sensorer mod mere traditionelle sensorer. Samtidig ville det være dejligt at kunne teste bestemte sensorbelægninger på mere robuste systemer først. Jeg vil også gerne anskaffe noget udstyr til at karakterisere polymertykkelser og ruhed. Det skal vi bruge i et nyt projekt, hvor vi forsøger at finde nye, smarte løsninger til at levere medicin lokalt inde i kroppen.
Hvad er din reaktion på at have vundet en af de største forskningspriser i Danmark?
Jeg er meget beæret og taknemmelig – og så er jeg rigtig stolt på mit teams vegne. Jeg har jo ikke opnået alle disse resultater alene. Igennem årene har snesevis af ph.d.-studerende, postdocs, adjunkter osv. arbejdet engageret og målrettet på vores projekter. Gruppen er internationalt anerkendt som primus inter pares. Vi har en speciel dynamik, team-ånd, glæde og opfindsomhed, så en stor tak til alle nuværende og tidligere medlemmer af gruppen samt til vores nationale og internationale samarbejdspartnere. Jeg synes, at det er fantastisk at få lov til at arbejde i så sprudlende omgivelser, at være en del af et hold, der er med helt fremme på den internationale scene, og høste anerkendelse for vores bedrifter. Jeg håber, at jeg med EliteForsk-prisen kan være med til at øge interessen for naturvidenskab – også blandt kvinder.
Lidt om mennesket bag forskeren
Jeg er gift med Frank, som jeg mødte på fysikstudiet. Vi har to børn, Sofus på 10 år og Sine på 8 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. Jeg har fundet ud af, at det for mig er vigtigt at have en god balance, hvor jeg sørger for, at jeg er i mental og fysisk god form. Jeg holder meget af at læse bøger – gerne krimier, hvor man sagtens kan nøjes med at læse et par sider efter en lang dag og stadig følge med. Jeg har for nyligt læst en trilogi af Ann Cleeves, der foregår på Shetlandsøerne.
Fødested, gymnasium og nuværende bopælskommune
Født i Glostrup, student fra Høje Tåstrup Amtsgymnasium og bopæl i Rudersdal Kommune.
Argumentation for tildeling af prisen
Anja Boisens forskningsområde vedrører cantilever-baserede sensorer og sensorsystemer; dvs. de såkaldte lab-on-a-chip systemer. Arbejdet fokuserer på fremstilling, karakterisering og anvendelse af mikro- og nanomekaniske sensorer. Disse sensorer har mange potentielle anvendelser, blandt andet i forbindelse med dosering af medicin, i relation til forskellige biokemiske analysatorer samt til detektering af sprængstoffer og narkotika.
Anja Boisen har etableret og leder en meget stor og aktiv forskningsgruppe på over 40 medarbejdere, hvilket demonstrerer hendes betydelige evner som forskningsleder. Anja Boisen har tiltrukket betydelige forskningsmidler til sin gruppe og har ligeledes opnået en række prestigefyldte priser, senest Ib Henriksens forskerpris og Villum Kann Rasmussens årslegat.
Samtidig har Anja Boisen formået at spille en overordentligt aktiv rolle som medlem af blandt andet Det Frie Forskningsråd | Teknologi og Produktion, medlem af bestyrelsen for Højteknologifonden, medlem af bestyrelser for forskningscentre samt deltagelse i reviewgrupper med mere.
Anja Boisen har en meget flot publikationsliste med 117 publikationer i peer-reviewed internationale tidsskrifter, og hun er internationalt anerkendt inden for sit forskningsfelt. Anja Boisen har desuden 12 patenter og patentansøgninger. Endelig kan det nævnes, at Anja Boisens forskningsaktiviteter ved en nyligt foretaget international evaluering blev bedømt til at være internationalt ledende.
Anja Boisen blev cand.scient. i fysik i 1993 ved Københavns Universitet og Roskilde Universitet og ErhvervsPhD i 1997 ved DTU-Nanotech og virksomheden DME A/S. Efter en årrække som lektor på DTU-Nanotech (afbrudt af et halvt års ansættelse som udviklingsingeniør hos opstartsfirmaet Cantion A/S) blev hun ansat som professor og sektionsleder på DTU Nanotech i 2005.
Kontaktoplysninger
Professor Anja Boisen. Telefon: 4525 5727, 2728 5999; email: anja.boisen@nanotech.dtu.dk
.