Ein handgeführter Point-of-Care-Atemanalysator mit 4× Nanoz MEMS-Metalloxid-Arrays, CO₂-gesteuerter Alveolarprobenahme und On-Device-KI — liefert in 1 Minute eine symptom-unabhängige aktive TB-Falleridentifikation durch ASHA-Gemeindegesundheitskräfte zu < 1 USD pro Test.
Heute hängt die TB-Diagnose davon ab, dass Patienten mit Symptomen vorstellig werden und Sputum produzieren — Frauen, Kinder und ländliche Bevölkerungen werden dadurch ausgeschlossen. Wir ersetzen die symptombasierte Triage durch proaktives, geräteunterstütztes Screening auf Gemeindeebene.
Konzipiert für ASHA-Gemeindegesundheitskräfte ohne medizinische Vorbildung — kein Labor, kein Sputum, keine Probenlogistik.
Lay-Worker im Community-Setting · 18 h Schulungs-Curriculum für 50 Trainees vor POC-Start.
Kein Sputum · keine Biohazard-Abfälle · kein Cold-Chain-Transport · kein Lager.
Ampel-Output (grün/gelb/rot) + quantitative TB-Wahrscheinlichkeit · Bluetooth 5.0 → Tablet.
12 Sensing-Zonen · 8 Heizer-Profile pro Atemzug · ~1 164 Merkmale pro Patient · On-Device-XGBoost-Inferenz in < 100 ms.
4× Nanoz NZGS-2 MEMS-Metalloxid-Arrays. 12 Sensing-Zonen, 8 Heizer-Profile pro Atemzug. LoD ≥ 25 ppb Aceton.
Sprint IR-R NDIR-CO₂-Sensor mit Sub-1-s-Alveolarphasen-Gating. Nur Phase-III-Atemdaten werden ausgewertet.
TSR-eigener ThermoAir 5.0 (TA5) Volumenstromsensor — thermisch, 0,5 % Genauigkeit (L/min · m/s). Reinraum-kalibriert ISO 14644 Klasse 5–6 · 24-Bit-High-End-PCB.
XGBoost-Ensemble < 1 MB INT8. Föderiertes Lernen über alle Einsatzstandorte. < 100 ms Inferenz auf STM32U5.
Die Nanoz BA Serie ist kein "VOC-Sensor mit Extras" — sie vereint sechs klinisch unterscheidbare Messmodalitäten, von denen jede orthogonale Patienteninformationen erfasst. Die KI-Fusions-Engine nutzt den vollen 1 164-Merkmal-Raum zur Krankheitsklassifikation.
TSR-eigener ThermoAir 5.0 (TA5) Volumenstromsensor — thermische Massendurchflussmessung direkt im beheizten Probenpfad (kein Pitot-Rohr, kein Differenzdruck). Erfasst Atemfluss und Strömungsgeschwindigkeit in Echtzeit über den gesamten Atemzyklus, dasselbe klinische Messziel wie ein Spirometer. Kalibriert im hauseigenen Reinraum nach ISO 14644 Klasse 5–6; ausgelesen über ein eigenes 24-Bit-High-End-PCB (vs. Nanoz-Standard 4–8 Bit) für maximale Signal-Auflösung. Das gesamte Gerät ist durch das Milkyway2026-Patent CH 000590/2026 geschützt — dieselbe Basistechnologie liegt auch dem SURAT-7B-NV-Diamant-Reaktor und der Blue-Elephant-Offshore-Plattform zugrunde.
| Genauigkeit (Volumenstrom) | 0,5 % (L/min) |
| Genauigkeit (Strömungsgeschw.) | 0,5 % (m/s) |
| Messprinzip | Thermische Massendurchflussmessung (TSR-eigen) |
| Abtastrate | 1 kHz (1 000 Abtastungen pro Sekunde) |
| Abgeleitete Parameter | FEV₁ · FVC · PEF · FEV₁/FVC-Quotient · Atemvolumen |
| Klinische Anwendung | COPD-Schweregrad (GOLD) · Asthma · restriktive Erkrankungen |
| Auslese-Frontend | High-End-PCB 24 Bit (vs. Nanoz-Standard 4–8 Bit) |
| Kalibrier-Umgebung | Hauseigener Reinraum · ISO 14644 Klasse 5–6 · rückführbar nach ISO/IEC 17025:2018 |
Sprint IR-R Festkörper-NDIR-Sensor — Sub-1-s-Ansprechzeit ermöglicht die Echtzeit-Identifikation des alveolaren Phase-III-Plateaus (CO₂ ≈ 4 %). VOC-Daten werden ausschließlich aus dem Alveolarfenster erfasst, wodurch Totraum- und Übergangsphasen-Kontamination eliminiert werden.
| Response time T₁‰₀ | < 1 s (10× faster than typical NDIR) |
| Bereich | 0–5 % CO₂ (Option 0–20 %) |
| Abtastrate | 20 Hz |
| Derived parameters | etCO₂ · capnogram waveform · α-angle · β-angle |
| Klinische Anwendung | Alveolar-Gating · COPD/Asthma-Atemwegsobstruktion · pulmonale Perfusion |
| Vorkammer | 1 cm Aerogel-Block + Al-Kühlrippen · Zieltemperatur 38 °C |
4× Nanoz NZGS-2 MEMS-Metalloxid-Chips (je 4 Sensing-Zonen = 16 Zonen gesamt), betrieben mit 8 sequenziellen Heizer-Spannungsprofilen pro Atemzug. Jede (Zone × Heizer)-Kombination erzeugt einen zeitlichen Verlauf — ergibt ~ 1 164 distinkte Merkmale pro Patient.
| Sensing-Zonen | 16 (4 Chips × 4 Zonen) |
| Heizer-Profile | 8 sequenzielle Temperaturen pro Atemzyklus |
| Aceton-LoD | 25 ppb (Diabetes-T2-Marker, Schwellwert 900 ppb) |
| NH₃-Antwort | 5× Baseline @ 50 ppm (CKD-Marker, Schwellwert 1 ppm) |
| Ethanol / Formaldehyd-LoD | jeweils 30 ppb (Leber-/Lungenkrebs-Marker) |
| Selektivität | Peer-validierte PCA-Diskriminierung CO/NO₂/O₃ auf einer WO₃-Zone (Im2NP/CNRS) |
Sensirion-Integralsensor für T/RH — liefert absoluten Temperatur- und Feuchtekontext für jeden Atemzug. Entscheidend für den Betrieb im Tropenklima (Indien-POC: 15–45 °C / 0–95 % RH). Ohne aktive Kompensation würde die MOx-Sensordrift das VOC-Signal dominieren.
| T-Genauigkeit | ± 0,2 °C |
| RH-Genauigkeit | ± 1,5 % |
| Betriebsbereich | −40 °C bis +125 °C, 0–100 % RH nicht kondensierend |
| Kompensationsalgorithmus | Multivariate KI-Korrektur über alle 16 MOx-Zonen |
| Validierte Tropen-Hülle | 15–45 °C / 0–95 % RH (Gujarat, Mai/Juni) |
| Externe Nanoz-Referenz | Drift-Anker-Kanal (Auto-Drift-Stack Tier 1) |
POC-Phase (aktuell): Alle Atemdaten werden verschlüsselt in die TSR-Cloud (Schweiz) übertragen — dort lernt die KI aus jedem einzelnen Patienten und wird kontinuierlich verbessert. Das ist die Voraussetzung für die Performance-Sprünge von N = 25 000 → 500 000 → 5 Mio. Patienten.
Serienauslieferung (ab CDSCO-Zulassung): Das Gerät arbeitet autark mit eigener On-Device-KI (XGBoost-Ensemble < 1 MB INT8 auf STM32U5 Cortex-M33, < 100 ms Inferenz pro Atemzug) — bei bestehender Internet-Verbindung erhält es jedoch automatisch neue Modelle aus der Cloud und übermittelt aggregierte, anonymisierte Lern-Daten zurück. So bleibt das Gerät auch ohne Cloud-Anbindung diagnosefähig, profitiert aber online vom wachsenden Datenschatz.
| POC-Phase | Verschlüsselter Cloud-Upload (TSR-Cloud Schweiz) für Modell-Training |
| Serien-Phase | Autarke On-Device-KI · optional Cloud-Sync für Updates & Daten-Rückfluss |
| Modellgröße (On-Device) | < 1 MB INT8 quantisiert |
| Inferenzzeit | < 100 ms pro Atemzug |
| Hardware | STM32U5 Cortex-M33 mit TrustZone |
| Ausgabe | Ampel (grün/gelb/rot) + quantitative Krankheits-Wahrscheinlichkeiten |
| Datenschutz | DPDPA 2023 · Schweizer DSG · DSGVO · End-to-End-Verschlüsselung · Pseudonymisierung |
| Konnektivität | BLE 5.0 zum Tablet · USB-C · WLAN/4G für Cloud-Sync · ABDM-Health-ID-kompatibel |
Der kombinierte Merkmalsraum aus VOC + Kapnographie + Spirometrie + Umgebung wird auf präklinische Mustersignaturen überwacht — Dr. Anil Nakums klinische Beobachtung zeigt, dass Biomarker-Drift im Atem 10–20 Tage vor dem Symptombeginn nachweisbar wird. Der Längsschnitt-Tracking-Head der KI markiert diese Trajektorie bevor ein Patient symptomatisch wird.
| Detektionshorizont | 10–20 Tage präsymptomatisch (TB · COPD-Exazerbation) |
| Mechanismus | Längsschnitt-KI-Delta-Tracking gegen die patientenindividuelle Baseline |
| Ausgabe | "Watch"-Status — gelbe Markierung für Nachscreening vor dem klinischen Ereignis |
| Patienten-Adhärenz | Wiederholtes Screening im PHC-Intervall — nutzt Make-in-India-Niedrigkosten |
| Klinische Anwendung | Aktive Falleridentifikation · COPD-Exazerbations-Frühintervention · CHF-Dekompensation |
Zwei-Schicht-Betrieb mit 8 Geräten parallel, GeneXpert MTB/RIF als Goldstandard-Referenz, koordiniert durch ICMR & Regierung von Gujarat.
| VOC-Drift Tropen | Externer Nanoz-Referenzkanal + KI-Drift-Korrektur. Residual < 0,04 %/Woche auf Nanoz-MEMS-MOx-Plattform validiert. |
| Enrollment-Delays | Zwei-Schicht-Betrieb über 4 Standorte. 2 Backup-Sites identifiziert über Dr. Nakums 10+ Gujarat-Krankenhaus-Netzwerk. ASHA-Vorscreening-Pipeline. |
| IEC-Genehmigungs-Timeline | Pre-Submission-Konsultationen abgeschlossen, vollständige Dossiers vorbereitet, Einreichungen Q3 2026. |
| Regulatory Klasse A → B/C | Gerät bereits als CDSCO-Klasse A registriert (pulmonales Atemwegs-Screening-Gerät). TB-spezifisches Klasse-B/C-Update folgt nach POC + ICMR-Daten — keine Greenfield-Einreichung nötig. |
| Inter-Site-Varianz | Föderiertes Lernen erhält Site-spezifische Muster. Monatliches zentrales Kalibrier-Protokoll. |
Vertikale Integration: hauseigene Diamantsynthese → Quantensensoren → Atemdiagnostik — über die Schweiz und Indien.
Dieselbe Hardware (4× Nanoz NZGS-2, CO₂-Gating, ThermoAir 5.0, T/RH) erfasst multi-modale physiologische Daten. Mit jeder Phase wächst der Datensatz — und damit die Anzahl klassifizierbarer Indikationen.
Jeder verschlüsselt in die TSR-Cloud übertragene Atemzug verbessert das Modell — und damit die Performance bei zukünftigen Patienten. Die diagnostische Genauigkeit ist deshalb keine feste Zahl, sondern eine Funktion der Datenmenge.
Entdecke das vollständige Disease Universe — AUC-Trajektorie über das Data-Flywheel, ROC-Kurven und Confounder-Robustheit für jede Indikation.
Konservatives Modell auf Basis der NTEP-Bevölkerung & Diagnose-Pyramiden-Inversion. Skaliert mit CDSCO-Fast-Track-Zulassung (Q1 2028 / Q2 2028) und NHM-Integration.
| Indikation | Pro Jahr erkannt | Wirkung |
|---|---|---|
| Tuberkulose | 200 000–500 000 Fälle | → 30 000–60 000 Leben |
| Diabetes Typ 2 | 5–10 Mio. Früh-Detektionen | → 100 000–250 000 kardiovaskuläre Tode vermieden |
| CKD (Chronische Niereninsuff.) | 10–20 Mio. Früh-Detektionen | → 50 000–100 000 ESRD verzögert |
| Mundkrebs (Stadium I) | 30 000–50 000 Stage-I-Shifts | → 5-J-Überleben < 30 % auf > 70 % |
| GESAMT INDIEN | 205 000–457 000 Leben pro Jahr | |
Konservative Schätzung — Phase 4 (global) zusätzlich 2–5 Mio. Leben/Jahr ab 2030.
Drei Patientengruppen, die der aktuelle Sputum-Pfad besonders schlecht erreicht — Folgeantrag BIRAC SPARSH Q3 2026 fokussiert genau darauf.
Nach validiertem indischem Mass-Screening ab 2028 startet der internationale Roll-out — beginnend mit den 5 wichtigsten Sub-Sahara-TB-Burden-Ländern, jeweils gekoppelt an WHO/FIND-Partner.
Tech-adjustierte Simulation auf 12 800 Patienten, PCA über 16 MOx-Zonen, Trennung von 8 Krankheitsklassen und ROC über 8 Indikationen — die analytische Grundlage vor dem POC mit 25 000 Patienten.
Konservative AUC-Schätzung aus Tech-Adjusted-Simulation, mit kreuzreferenzierten Peer-Reviewed-Baselines pro Indikation.
| Tuberkulose | AUC = 0.950 |
| Diabetes Typ 2 | AUC = 0.965 |
| CKD (chronische Niereninsuffizienz) | AUC = 0.940 |
| Leberzirrhose | AUC = 0.965 |
| Lungenkrebs | AUC = 0.940 |
| Asthma | AUC = 0.930 |
| Mundkrebs / OSMF | AUC = 0.920 |
| COPD | AUC = 0.890 |
Dokumentierte Nachweisgrenzen & Selektivitäten für die atemrelevanten Gase der Milkyway BA Serie — basierend auf Nanoz-Datenblatt, Im2NP/CNRS Marseille (ALLSENSORS 2020) und IUPUI-Atem-VOC-Studien.
Alle gezeigten Gase sind atmosphären- und atemrelevant. Industrielle/automotive Gas-Detektionskampagnen (Thermal-Runaway in Batterien, EV-Innenraum-VOC-Monitoring mit Stellantis & Renault) belegen die Sensor-Plattform-Zuverlässigkeit unter rauen Realbedingungen, gehören aber nicht zum klinischen Use Case.
Wir setzen nicht auf einen unerprobten Sensor. Die in der Milkyway BA Serie verwendete Nanoz NZGS-2-Architektur ist bereits in drei unabhängigen kommerziellen & regulatorischen Schienen im Einsatz — medizinisch (US-FDA), industriell (EV-Automotive) und akademisch (peer-reviewte klinische Forschung).
Die klinische Evidenz der Nanoz-Sensorplattform ist publiziert und unabhängig begutachtet — Maciel, Sankari, Woollam & Agarwal, IEEE Sensors Journal 2023. Gemessen mit 1× Nanoz NZGS-2 bei VH 2,0 V / VS 0,8 V.
Explizit in unserer Gates-Foundation-Grand-Challenges-Einreichung vom 28. April 2026 festgehalten: Der TSR-POC-Datensatz mit 25 000 Patienten wird zum multi-Indikations-Validierungs-Reservoir für die gesamte Nanoz-Sensor-Forschungsgemeinschaft — unterstützt damit das Scosche-Prevnt-FDA-Programm direkt.
Kommerzieller Nanoz-Einsatz für EV-Batterie-Thermal-Runaway-Frühwarnung und Innenraum-VOC-Luftqualitäts-Monitoring.
Sechs Krankheitszustände auf identischer Nanoz-Architektur validiert: Hypoglykämie, Prostatakrebs, Brustkrebs, zystische Fibrose, COVID-19, Diabetes.
Prof. Khalifa Aguir — Co-Erfinder der NZGS-2-Architektur (US20160238548A1), 200+ MEMS-MOx-Publikationen, GADC-Co-Investigator.
Scosche Prevnt ist ein eingetragenes Produkt/Programm von Scosche Industries (USA). Die Erwähnung dient ausschließlich dem Predicate-Device-Kontext. Milkyway2026 ist eine eigenständige Gerätelinie, nicht mit Scosche Industries verbunden.
Vergleich gegen die etablierten TB-Diagnostik-Methoden und die zwei wichtigsten VOC-Wettbewerber.
| Methode | TB-Sens | Multi-modal | POC? | $/Test | $/Gerät |
|---|---|---|---|---|---|
| Sputum-Mikroskopie | 50–60 % | ✕ | Lab | $2–5 | — |
| GeneXpert MTB/RIF | 85–89 % | ✕ | Semi | $10–15 | $17 000 |
| Truenat MTB Plus | 80–85 % | ✕ | Semi | $8–10 | $8 000 |
| Owlstone FAIMS | 80–85 % | nur VOC | ✕ | ~$250 | ~$35 000 |
| Aeonose eNose | 76–84 % | nur VOC | ✓ | ~$30 | ~$8 000 |
| ResApp Cough-Audio | 79–86 % | nur Audio | ✓ | ~$5 | App |
| Milkyway BA (Ziel) | 88–95 % | ✓ JA | ✓ JA | $0,85 | $800–2 000 |
Konkurrenz-Sens-Werte: peer-reviewed Literatur 2018–2024 · Milkyway-BA-Ziel basiert auf v3.5-Spec + 1 164-Merkmal-Multi-Modal-Fusion.
Stakeholder-Abstimmung auf Bundes-, Staats- und ICMR-Ebene vor der Einreichung abgeschlossen. Letters of Support werden derzeit formalisiert.
Parlamentsmitglied (Rajya Sabha) und ehem. Unionsminister für Fischerei, Tierhaltung & Milchwirtschaft (2019–2024). Hochrangiger BJP-Politiker, der die bundespolitische Unterstützung für das GADC-Konsortium und das CDSCO-Klasse-B/C-Indikations-Update verankert.
Site-Freigabe für 4 Gujarat-Krankenhäuser · Beschleunigung der IEC-Verfahren · Endorsement für den Klinikbetrieb.
Make-in-India-Abstimmung · Bestätigung DVA ≥ 40 % · PLI-Programm-Berechtigung für die TSR-Surat-Montage.
Indian Council of Medical Research · Zusage zur Studienkoordination für die ICMR-geführte Multi-Center-Phase ab Q1 2027.
CDSCO-Klasse-A-Registrierung für die Nanoz BA Serie abgeschlossen · vier parallele IEC-Einreichungen für Q3 2026 angestrebt · TB-spezifisches Klasse-B/C-Update nach dem POC geplant.
Eingereicht bei "Innovations in Cost-Disruptive Tools for Diagnosis & Screening" — Application 0000001744 · 28. April 2026, 05:00 AM PDT.
Bildnachweise: TSR Group interne Unterlagen · April 2026 · jedes Bild zum Vergrößern anklicken
CEO der TSR Messtechnik AG (Schaffhausen); Director und Mitinhaber der TSRAI NANOZ Sensors Pvt. Ltd. (Surat). Privater Inhaber und Erfinder des Milkyway2026-Patents (CH 000590/2026) — Basistechnologie aller drei Projekte (Milkyway Breath Analyzer, SURAT-7B NV-Diamanten, Blue Elephant). Technischer Projektleiter, Sensor-Stack-Integration, standortübergreifende Koordination CH/IN/FR.
Professor Emeritus, Aix-Marseille Université, IM2NP-CNRS UMR 7334. Erfinder der Nanoz NZGS-2-Sensor-Architektur (US20160238548A1). Aktionär bei Nanoz S.A.S.; 200+ Publikationen zu MEMS-MOx-Mikrosensoren.
F&E-Direktor, Planterum Bioscience (Porbandar, Gujarat). 17+ Jahre Biotech-Führungserfahrung. 9 indische Patente in HIV/AIDS, Virologie, Autoimmun- und Entzündungserkrankungen. 10 Marken; eigene Pilotfertigung.
Promotion in Materialwissenschaft. TSRAI NANOZ Sensors Pvt. Ltd. Sensorschicht-Entwicklung, MEMS-Geräte-Charakterisierung, ISO/IEC-17025-Qualitätssicherung.
Promotion. TSRAI NANOZ Sensors Pvt. Ltd. Entwicklung von Edge-KI und multi-modalen Klassifikatoren; On-Device-Inferenz-Pipelines.
Dozent für Informatik, Elektrotechnik & Medizintechnik, Hochschule München (HM). Geräte-Firmware, Embedded-Software, IEC-60601-Konformitäts-Engineering.
Das Gerät wird von der TSR Messtechnik AG gefertigt, die über ihre Schweizer und indischen Einheiten ein zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem und ein akkreditiertes Kalibrier- & Prüflabor betreibt. Diese Zertifizierungen werden von der TSR Messtechnik AG gehalten.
Ein Foundation-Grant von ~1,11 Mio. USD verankert eine ergänzende Finanzierungsstruktur von 9–19 Mio. EUR — Bankkredit, EIC-Accelerator-Grant und Equity-Runde.
Die Spanne ergibt sich aus der Grösse der Equity-Runde. Der Status ist je Posten ausgewiesen: Bislang ist nur der Foundation-Antrag eingereicht — EIC und Equity-Runde sind in Vorbereitung und keine zugesagten Mittel.
Offene Dokumentation für Reviewer, Partner und klinische Kooperationspartner.
Der Principal Investigator (M. Scheller) und ein Co-Investigator (Prof. K. Aguir) halten Beteiligungen an Nanoz S.A.S. (Frankreich), dem Lieferanten der NZGS-2-MEMS-Sensoren.
Sensorbeschaffung erfolgt zu marktüblichen Konditionen (Arm's-Length), gegen Marktpreise gebenchmarkt und auditiert unter ISO 9001:2015. Nanoz S.A.S. hat keine Rolle in Studiendesign, Patientenrekrutierung, Datenanalyse oder Publikationsstrategie. Die Offenlegung wurde vor Studienbeginn mit allen vier teilnehmenden IECs geteilt.
Für Partnerschaften, klinische Kooperation, regulatorische Anfragen oder technische Due Diligence — wir freuen uns über den direkten Kontakt zum Principal Investigator.