Alternativamente ai biosensori basati su nanostrutture plasmoniche, si propone di usare quelli realizzati mediante multistrati dielettrici periodici unidimensionali, detti cristalli fotonici 1D (1DPC). Tali biosensori rilevano perturbazioni all¿interfaccia tra il dielettrico ed il mezzo esterno sfruttando l¿elevata sensibilità delle onde elettromagnetiche di natura dispersiva propaganti sulla superficie del dielettrico (BSW). La collaborazione congiunta dei laboratori di Fotonica Molecolare della SAPIENZA e del Fraunhofer Insitute-IOF di Jena, sviluppando una specifica esperienza in caratterizzazioni ottiche e processi di microfabbricazione, 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 rispetto ai sensori plasmonici (SPR); superando inoltre il problema del riassorbimento dei fotoni emessi in prossimità del metallo e le perdite di energia dovute alla natura fortemente dissipativa del metallo stesso. 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 biologicamente affini ai marcatori per unità di superficie è un parametro cardine per la realizzazione di un test che sia affidabile ed in grado di fornire un maggior numero di elementi ai fini di una diagnosi rapida ed accurata. Infine verrà sperimentata una funzionalizzazione ibrida che include la presenza di sonde proteiche (anticorpi) e singoli filamenti di DNA che, sfruttando il fenomeno del trasferimento di energia di Forster (FRET), amplino lo spettro dell¿informazione ottenibile dal singolo campione.
L'utilizzo di sensori basati su multistrati dielettrici, come alternativa ai sensori nanoplasmonici, caratterizzati da un assorbimento più contenuto rispetto ai biosensori ottici di tipo SPR, permette di ottenere bande di risonanze più strette (relative a modi BSW), caratteristica questa che si traduce in un definito fingerprint ottico che può essere influenzato dalla presenza di singoli monostrati atomici, 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 rilevazione dei target. Quest'ultima caratteristica risulta invece di difficile, se non impossibile, implementazione nel caso dei sensori basati su film metallici.