Ricerc@Sapienza

La ricerca presentata si propone di progettare, realizzare e caratterizzare un sistema Lab-on-Chip (LoC) per l'analisi di campioni biologici in ambito biomedicale (analisi del sangue) ed agroalimentare, da utilizzare come metodo analitico innovativo. In tale ambito, le migliori prestazioni attualmente ottenute in termini di sensibilità e specificità si basano sulla rivelazione ottica di fenomeni di assorbimento, fluorescenza o bio-chemiluminescenza legati alla presenza delle molecole target nel campione biologico. L'obiettivo è l'identificazione e la quantificazione "on chip" di biomolecole tramite la misura dell'interazione tra la soluzione biologica in esame e una struttura ottica guidante, semplificando l'analisi ma mantenendo alte prestazioni e sensibilità. Il sistema proposto integra, sullo stesso substrato di vetro, un sito di interazione tra campione biologico e una guida d'onda polimerica a canale, con una struttura microfluidica "a ponte", e un sito di sensing con un fotorivelatore a film sottile accoppiato otticamente alla guida. Per ottenere tale rivelazione integrata verranno utilizzati fotosensori basati sulla tecnologia del silicio amorfo idrogenato (a-Si:H), uno dei più importanti materiali elettronici per applicazioni in tecnologie a larga area e a basso costo, altamente versatile e compatibile con diverse tipologie di substrati e materiali. La ricerca proposta si inserisce nel panorama LoC: integrazione delle fasi dell'analisi biomolecolare in un unico dispositivo compatto, economico, con basso consumo di reagenti ed energia e utilizzabilità in-situ. Lo sviluppo del sistema si articola nello studio di tecniche di analisi semplificate e dirette, nella progettazione con software specifici che modellizzano il sistema dal punto di vista chimico, microfluidico, ottico ed elettronico, nella fabbricazione con tecnologie e materiali economici ma egualmente performanti, nella caratterizzazione e validazione con test bio-chimici ed optoelettronici.