Descrizione dell’attività di ricerca
Le piattaforme “Lab on Fiber” (LOF) rappresentano una tecnologia abilitante per il rilevamento fisico e biochimico, aprendo la strada all’implementazione di sensori multifunzione in grado di monitorare i dati in tempo reale, fornendo proprietĂ diagnostiche radicalmente nuove. L’integrazione sulla punta della fibra ottica di nanostrutture metalliche e metallo-dielettriche, che supportano le risonanze plasmoniche superficiali localizzate (LSPR), offre l’opportunitĂ di rilevare parametri fisici e biologici ad elevata risoluzione. Altri vantaggi di tali piattaforme sono: scarsa intrusivitĂ , semplice configurazione del sistema di interrogazione ottico, che abbinato alla sezione trasversale della fibra, fornisce un substrato intrinsecamente accoppiato alla luce, adatto ad applicazioni da remoto, in vivo ed in situ. Sono state sviluppate tre piattaforme basate su questa tecnologia: sensori metallici, ibridi (metallo-dielettrici) e completamente dielettrici. La piattaforma ibrida viene utilizzata come dosimetro per il monitoraggio delle radiazioni ionizzanti a dosi ultra elevate. Il dosimetro è costituito da un risonatore metallo-dielettrico (realizzato sulla punta della fibra ottica) che supporta LSPR. La struttura risonante prevede due reticoli: uno d’oro e l’altro polimerico. Le altre due configurazioni LOF sono sviluppate al fine di realizzare biosensori “label free” per rilevare e quantificare biomarcatori tumorali e micotossine di interesse.
Personale coinvolto
E. Esposito | A. Crescitelli | V. Di Meo
Collaborazioni Nazionali ed Internazionali
- UniversitĂ degli Studi del Sannio, Dipartimento di Ingegneria, gruppo di optoelettronica, Benevento, Italia;
- CeRICT SCRL
- Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Dipartimento di Medicina Clinica e Chirurgia, Napoli, Italia;
- Istituto Nazionale di Ottica (INO), Consiglio Nazionale delle Ricerche, sezione di Napoli, Italia;
- Istituto di Biostrutture e Bioimmagini (IBB), Consiglio Nazionale delle Ricerche, sezione di Napoli, Italia;
- Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali (IPCB), Consiglio Nazionale delle Ricerche, Portici (NA), Italia;
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare , (INFN), sezione di Napoli, Italia;
- Consiglio Europeo per la Ricerca Nucleare (CERN), Ginevra, Svizzera;
- Optosmart s.r.l., Portici (NA), Italy;
- TOP-IN Scarl.
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Attrezzature/strumentazioni
- Sistema di litografia a fascio elettronico, Raith 150;
- Spin coater system;
- Sistema di reactive ion etching, Plasmalab 80 plus Oxford Instruments;
- Sistema di deposizione di film sottili: DC/RF magnetron sputtering;
- Microscopio a scansione elettronica, Zeiss;
- Microscopio a forza atomica, XE-70 Park Systems;
- Microscopio ottico, BX53MRF Olympus;
- Camera pulita classe (ISO 5).
Progetti e contratti attivi
- nanoPhotonIc plaTforms for ultraSensiTive Liquid BiOPsy, PIT STOP, PRIN – 2017, 2019-2022, 20173CRP3H_003 -, CUP: B64I19001290001, P.I.: Antonello Cutolo, Università del Sannio; Responsabile sotto progetto ISASI Napoli: Emanuela Esposito
- OPtical Technology In Marine and medical Applications, OPTIMA, PON MIUR, ID 3162831, 2020-2021, P.I.: Antonello Cutolo, UniversitĂ del Sannio; Responsabile CNR: Michele Giordano, CNR-IPCB; Responsabile sotto progetto ISASI Napoli: Emanuela Esposito
- Radiation Dosimetry with Fiber Optic Sensors, RaDFOS, ATTRACT project, Horizon 2020, 2020-2021, ID3162831, P.I.: Francesco Fienga, INFN; Responsabili ISASI Napoli: Emanuela Esposito, Alessio Crescitelli