Il progetto qui presentato si configura come prosecuzione di un progetto precedentemente sottoposto e finanziato mediante il programma Avvio alla Ricerca. Vista l¿articolata struttura della linea di ricerca perseguita, si è ritenuta utile la sottomissione della presente proposta al fine di garantire ulteriore sostentamento per il proseguimento delle attività ed il raggiungimento degli obiettivi proposti.
Come nel precedente progetto, ci si propone di usare biosensori realizzati mediante multistrati dielettrici periodici unidimensionali, detti cristalli fotonici 1D (1DPC) come alternativa ai biosensori basati su strutture plasmoniche (SPR). I sensori di tipo 1DPC sono in grado di rilevare perturbazioni all¿interfaccia tra il dielettrico ed il mezzo esterno sfruttando l¿elevata sensibilità delle onde elettromagnetiche propaganti sulla superficie del dielettrico, dette onde di superficie di Bloch (BSW). La collaborazione congiunta con il Fraunhofer Institute-IOF di Jena, ha portato alla realizzazione di tali biosensori e di un'apposita piattaforma point-of-care in grado di rilevare interazioni molecolari sia in modalità label-free che di fluorescenza. Quest¿ultimo rappresenta il principale vantaggio dell¿uso dei sensori basati sulla propagazione di modi BSW. L¿uso dei cristalli fotonici supera il problema della perdita di energia emessa dai fluorofori causato dalla natura fortemente dissipativa dei metalli usati nei sensori SPR. L¿obiettivo primario del progetto è il miglioramento delle tecniche di funzionalizzazione della superficie al fine di implementare un sensore in grado di rilevare contemporaneamente molteplici biomarcatori. La capacità di integrazione di sonde affini ai biomarcatori per unità di superficie è un parametro cardine per la realizzazione di un test che sia affidabile ai fini di una rapida diagnosi. Si sperimenterà quindi, una funzionalizzazione ibrida che include la presenza di sonde proteiche (anticorpi) e singoli filamenti oligonucleotidici (DNA).
L'utilizzo di sensori basati su multistrati dielettrici, come alternativa ai sensori nanoplasmonici e caratterizzati da un assorbimento più contenuto rispetto a questi, permette di ottenere figure di merito della risonanza migliori (proprie dei modi BSW). Questa caratteristica si traduce in un definito fingerprint ottico che può essere influenzato dalla presenza di singoli strati monoatomici, aprendo nuove possibilità nel campo della sensoristica biomolecolare. In dettaglio, la capacità di sondare la superficie sia in modalità label-free che in fluorescenza tramite un campo più intenso e più confinato rispetto a quello della tecnologia SPR, offre la possibilità di condurre un monitoraggio in tempo reale sia della funzionalizzazione della superficie del biochip sia della quantificazione dei target.