MICROELETTRODI: APPLICAZIONI NEL CAMPO DEI BIOSENSORI

Scriba ha sviluppato nell’ambito di progetti di ricerca europei diverse tecniche di fabbricazione non convenzionale per la realizzazione di microelettrodi su diversi substrati, prevalentemente flessibili, che possono essere funzionalizzati e utilizzati ad esempio nel campo dei biosensori. Il background di lavorazioni con laser infrarosso permette di realizzare geometrie con dimensioni caratteristiche fino a 10 μm, in maniera semplice e veloce, senza la necessità di utilizzare processi con fotolitografia UV.

MICROELETTRODI

Scriba ha sviluppato processi additivi che consentono di trasferire gli elettrodi sul substrato ricevente a partire da soluzioni o inchiostri contenenti nanoparticelle. Gli elettrodi possono essere patternati con diversi metalli (Oro, Nickel, Platino, Argento, Rame, etc..) con diverso spessore di metallizzazione, su diversi substrati flessibili (poliimmide, polipropilene, polietilentereftalato, polidimetilsilossano), o rigidi (silicio, vetro, substrati metallici).

I microelettrodi possono essere facilmente personalizzati per ottenere i parametri di larghezza (W) e lunghezza (L) desiderati, sia per geometrie interdigitate che lineari. La geometria, la morfologia e la rugosità superficiale dei microelettrodi possono essere caratterizzate mediante microscopia a forza atomica e microscopia ottica. L’adesione dello strato metallico al substrato è verificata mediante test di laboratorio e scratch test.

Tecniche di Fabbricazione

Oltre le tecniche di ablazione laser con laser infrarosso Scriba può realizzare processi aggiuntivi di:

  • Electroplating per modificare la funzione lavoro degli elettrodi, in maniera localizzata.
  • Funzionalizzazione con organic monolayers, utilizzando formulazioni ad hoc

Il processo di fabbricazione sviluppato internamente a Scriba li rende particolarmente adatti per la realizzazione di tutti quei dispositivi micro-elettronici in cui si richiede un’alta corrente di output a fronte di bassi voltaggi applicati, come ad esempio transistori ad effetto di campo in ambiente acquoso per sensoristica (EGOFET).

I microelettrodi da noi realizzati possono essere utilizzati per:

  • Sensori per composti chimici
  • Biosensori per la detection di biomolecole
  • Celle elettrochimiche
  • Elettrodi su supporto biocompatibile per la stimolazione in vitro

NEW: Scriba può patternare microelettrodi anche in polimero conduttore come PEDOT:PSS su substrati idrofilici.

Microelettrodi per la sensoristica in ambito biomedico

Un biosensore è un dispositivo di misura che utilizza un recettore biologico associato ad un trasduttore di tipo chimico fisico che come risultato fornisce un segnale elettrico da elaborare. Le principali caratteristiche di un biosensore sono:

  • la specificità
  • l’alta sensibilità
  • la velocità di misura
  • l’economicità

I microelettrodi realizzati dal team di Scriba trovano applicazione nel campo dei biosensori perchè posso essere opportunamente funzionalizzati e quindi in grado di riconoscere e quantificare molecole biologiche in ambiente rilevante. Inoltre Scriba ha internamente tutte le competenze per accoppiare la tecnologia dei microelettrodi ai chip microfluidici per ottenere un dispositivo “lab-on-chip” che trova impiego per questo tipo di tecnologie. Grazie al basso costo e alla possibilità di integrare i sistemi da noi sviluppati in produzioni industriali su vasta scala, i microelettrodi per biosensori hanno un grande potenziale per utilizzi in ambiente clinico con possibili applicazioni nel campo della diagnosi precoce.


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