Interfacce ibride per la bioelettronica

Interfacce ibride per la bioelettronica

Descrizione dell’attività di ricerca

La bioelettronica mira a monitorare, attivare o modulare i processi biologici. Lo sviluppo di dispositivi bioelettronici impiantabili e biocompatibili permette di ridurre la risposta da corpo estraneo nell’organismo ospite.
I nuovi approcci mirano a integrare il materiale elettronico direttamente nel tessuto, entrando in tal modo nei processi biosintetici dando origine a sistemi ibridi che combinano caratteristiche specifiche di organismi viventi con la funzionalità e le prestazioni dei materiali artificiali. Seguendo questo approccio abbiamo utilizzando un piccolo invertebrato acquatico, Hydra vulgaris per la produzione di nuove strutture ibride capaci di modulare la funzionalità elettronica. In un lavoro pionieristico abbiamo dimostrato che l’oligotiofene DTTO, un composto organico semiconduttore, internalizzato nei tessuti di Hydra è in grado di promuovere la biogenesi di microfibre ibride, altamente fluorescenti e conduttive, mediante co-assemblaggio di DTTO e proteine endogene. Abbiamo dimostrato che il trimero coniugato ETE-S è in grado di polimerizzare in tipi cellulari specifici, generando un materiale ibrido dotato di aumentata conduttività elettronica e capacità elettrochimica. La possibilità di biofabbricazione in situ di ibridi elettronici apre nuovi scenari su possibili applicazioni terapeutiche in contesti patologici per la modulazione o il ripristino di processi bioelettronici (contrazione muscolare, conduzione nervosa) nei tessuti animali.

Personale coinvolto

C. Tortiglione | A. Tino | T. Giuseppina | P. Dardano | L. de Stefano

Collaborazioni Nazionali ed Internazionali

CNR (ISOF-Istituto per la sintesi organica e la fotoreattivitĂ )
Instituto de Nanociencia y Materiales de AragĂłn (INMA), Zaragoza, Spain
Linköping University (Laboratorio di Elettronica Organica), Norrköping, Sweden

Attrezzature/strumentazioni

Laboratorio di biologia molecolare con strumentazione per analisi di DNA, RNA e Proteine, laboratorio di Biologia cellulare, laboratorio per crescita e propagazione organismi cnidari (H.vulgaris e N.vectensis), laboratorio citologia e istologia equipaggiato con criostato.