Riconoscimento molecolare
Sensori Elettrochimici Nanostrutturati
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In cosa consiste la tecnologia?
Un sensore biochimico per il riconoscimento molecolare, in particolare di DNA, basato su array di nanoelettrodi (NEA), definiti come array di ultramicroelettrodi molto piccoli separati da un isolante elettrico con densità tra 106 e 108 elettrodi/cm2. L’elevato numero di nanoelettrodi garantisce un elevato rapporto segnale rumore.
A che esigenza risponde?
Questi sistemi possono permettere di sviluppare dispositivi diagnostici con elevata sensibilità e in tal modo favorire la diagnosi precoce di particolari patologie. Possono essere la base per diversi tipi di sensori, e si prestano a diversi tipi di rivelazione. La superficie di policarbonato può essere sfruttata sia per l’immobilizzazione di DNA che di proteine (al momento si sta investigando l’utilizzo di questi NEA come sensori per contaminanti alimentari). Inoltre possono essere applicati sia come sensori elettrochimici, che come sensori elettrochemiluminescenti, in funzione del tipo di label usato per la rivelazione.
Quali sono i principali vantaggi della tecnologia?
Gli array di nanoelettrodi sono stati fabbricati attraverso due diverse tecniche litografiche: litografia a fascio elettronico (EBL) e litografia Nanoimprint (NIL), da cui deriva la possibilità di strutturare ulteriormente i campioni ed ottenere “array di array” funzionalizzati in maniera differente può permettere di rivelare la presenza di più sequenze di DNA contemporaneamente. Inoltre la strumentazione impiegata per la rivelazione del segnale (per la rivelazione di tipo elettrochimioa si utilizza una semplice cella a tre elettrodi collegata a un piccolo potenziometro portabile) è economica, facilmente reperibile, facilmente trasportabile e i risultati sono facilmente interpretabili.
È tutelata?
L’uso di nanoelettrodi per il miglioramento delle prestazioni delle misure di tipo elettrochimico fa parte dello stato dell’arte da decenni. Di interesse invece è la particolare realizzazione tecnologica sviluppata degli array di nanoelettrodi.
Quali sono le possibili applicazioni industriali?
I NEA ottenuti possono essere utilizzati come piattaforma per la detection di diversi tipi di molecole e quindi potenzialmente essere impiegati in diversi campi, come la detection di DNA, ma anche mRNA, farmaci anticorpali, proteine, etc. e quindi oltre al campo diagnostico-clinico, possono trovare impiego anche come sensori in ambito alimentare.