Obiettivo del progetto è lo sviluppo di un sistema Lab-on-Chip (LOC), compatto, a basso costo e a basso consumo di potenza, progettato per applicazioni nel campo della rilevazione degli agenti patogeni, quali virus, batteri o funghi, essenziale nella prevenzione della diffusione delle malattie infettive sia nell'uomo che tra animali e piante.
La tecnica base utilizzata è la Real-Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) in grado di eseguire l'amplificazione di molecole di RNA o DNA. Tale tecnica porta ad un raddoppio delle molecole di DNA quando la soluzione che le contiene viene sottoposta ad un ciclo termico a tre temperature (90-50-70 °C). La rivelazione Real-Time della dinamica della PCR viene implementata attraverso la lettura dei segnali di fluorescenza emessi dal DNA.
La struttura base del LoC proposto include:
- Il sistema di attuatori e sensori integrati su vetro (System on Glass: SOG) che comprende: riscaldatori a film sottile per i trattamenti termici del DNA, sensori di temperatura in silicio amorfo per il controllo termico del processo, fotosensori in silicio amorfo per la rivelazione on-chip della fluorescenza, un filtro ottico interferenziale con banda passante nelle lunghezze d'onda della fluorescenza;
- Una rete microfluidica monouso in PDMS, in cui avviene la reazione di RT-PCR;
- Una sorgente di radiazione a LED per la eccitazione delle molecole fluorescenti;
- Una scheda elettronica di controllo per acquisire i segnali dai sensori di luce e temperatura, per pilotare i riscaldatori a film sottile e le sorgenti di radiazione e per la visualizzazione real time della dinamica del processo PCR.
I partecipanti sono già stati coinvolti in attività di ricerca nell'ambito di analisi biomolecolari a hanno già collaborato con successo ad altri progetti nazionali ed europei. Questo know-how insieme con la disponibilità del laboratorio di tecnologie microelettroniche del DIET -Sapienza è un punto di partenza prezioso e importante per il successo del progetto.
