Sistema innovativo di getto pyro-elettroidrodinamico per biosensori ad elevata sensibilità e strutture per rilascio controllato

Sistema innovativo di getto pyro-elettroidrodinamico per biosensori ad elevata sensibilità e strutture per rilascio controllato

Descrizione dell’attività di ricerca

Questa linea di ricerca si occupa di sviluppare una tecnologia innovativa che si basa su quello che chiamiamo “pyro-electrohydrodynamic jet”, con acronimo p-jet. Le prime evidenze sperimentali sono state ottenute proprio nei laboratori ISASI. Questa tecnica è in grado di generare gocce di liquido molto piccole (fino a volume dell’ordine dei pL) a partire dalla superficie libera di un liquido che può essere in forma di film oppure di goccia sessile. L’elemento chiave è rappresentato da un cristallo ferroelettrico che, opportunamente riscaldato, è in grado di generare spontaneamente un campo elettrico molto intenso (nell’ordine dei kV/mm) tramite il cosiddetto effetto piroelettrico. Se la goccia madre si trova a un’opportuna distanza dalla fonte di campo elettrico, la superficie del liquido si carica e per effetto di repulsione di Coulomb viene superata la tensione superficiale con emissione di piccole gocce. Questa tecnica viene utilizzata presso ISASI per accumulare piccole gocce di soluzioni di biomolecole per aumentare il limite di rilevabilità (in inglese LOD) oltre i limiti delle tradizionali procedure ELISA, ovvero sotto i 10 pg/mL. L’effetto piro-elettrico è stato testato anche per la fabbricazione di strutture polimeriche 3D opportunamente funzionalizzate per il rilascio controllato.

Personale coinvolto

S. Grilli | M. Mugnano | V. Vespini | S. Coppola | V. Tkachenko | P. Ferraro

Collaborazioni Nazionali ed Internazionali

Vrije – Università di Brussels (Belgio); Università di Linz, Soft Matter Physics (Austria); VTT Technical Research Centre of Finland; Ginolis Ltd. (Finlandia), IRCCS Centro “Bonino Pulejo”.

Attrezzature/strumentazioni

Facilities: LAB. Micro-printing e nano-fluidica/ LAB. Interferometria/ Lab. Caratterizzazione Campioni/ LAB BioLab.

Progetti e contratti attivi

FET-Open project “SensApp”, Grant Agreement 829104, coordinatore Simonetta Grilli, http://www.sensapp.eu/