Proprietà Strutturali su Scala Nanometrica di Superfici ed Interfasi in Sensori Bio-FET di Plastica

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

La rivelazione di molecole biologiche o biologicamente attive attraverso un transistor organico ad effetto di campo (OFET) è al momento una delle tematiche di punta della ricerca mondiale. Fra gli analiti di interesse biologico un ruolo di particolare rilievo rivestono le molecole chirali, poiché l'analisi di enantiomeri o racemati ha ricadute in campi che vanno dalle biologia alla farmacologia al settore agro-alimentare. E' però ben noto quanto sia critico trovare un metodo analitico efficace ed affidabile per discriminare due enantiomeri o stabilirne la concentrazione relativa in un racemato. Generalmente ci si affida a tecniche come la cromatografia che però non permette analisi "on-line".Il presente progetto punta alla realizzazione e allo studio di sensori OFET per la rivelazione di molecole di interesse biologico quali le molecole chirali. In particolare si procederà a dimostrare che un sensore OFET è in grado di discriminare fra due enantiomeri,anche in una miscela racemica, presenti in concentrazione di 10-100 ppm, abbassando l'attuale limite di rilevabilità (ottenuto con unsensore a stato solido) di almeno tre ordini di grandezza. Ciò rappresenta un obiettivo estremamente ambizioso, anche perché il dispositivo sviluppato permetterebbe un'analisi "on line" consentendo il monitoraggio in continuo di un processo. Un ulteriore obiettivo consiste nella realizzazione e la caratterizzazione di sensori organici ad effetto di campo in grado di rilevare la presenza dispecie cariche in una soluzione posta a contatto con l'isolante della struttura. L'integrazione delle due tipologie di sensori in un'unica matrice su substrati di plastica flessibili attraverso l'impiego di tecniche di stampa a getto d'inchiostro (inkjet printing)rappresenta un obiettivo decisamente più applicativo, il cui raggiungimento permetterebbe di operare contemporaneamente nelle fasi gassosa e liquida. Lo scopo è evidentemente quello di verificare la fattibilità di sensori OFET che combinino elevate prestazioni a bassi costi. E' prevista anche una approfondita fase di indagine chimica e fisica dei materiali che formano i dispositivi nonché delle loro superfici e interfasi. Particolare attenzione verrà rivolta ai film polimerici sensibili che verranno studiati dal punto vista delle caratteristiche chimiche elementali e molecolari, della nanostruttura morfologica e delle proprietà elettriche. Cio' permetterà di comprendere i meccanismi di trasduzione, di interazione dell'analita con il film sensibile ed eventualmente di ottimizzare le prestazioni dei dispositivi.

Layman's description

L'Unità di Palermo si occuperà dello studio e della caratterizzazione chimica e morfologica su scala nanometrica delle interfacce coinvolte nel processo di rivelazione degli analiti. Attraverso l'utilizzo di tecniche di microscopia a scansione di sonda tradizionali e avanzate (come il DSFM-AR), di spettroscopia di superficie (XPS, UV-Vis e IR in riflessione, Raman) e altre tecniche per la determinazione di parametri termodinamici di superficie (es. angolo di contatto) studierà le interfasi semiconduttore-organico/dielettrico, semiconduttore-organico/elettrodo, film-sensibile/dielettrico e film-sensibile/analita di interesse per i Bio-FET oggetto del Progetto Nazionale. Nell'ambito di questi studi, la UdR-PA propone, in diversi casi in collaborazione con le altre UdR, alcuni esperimenti ideati al fine di determinare gli elementi strutturali e i meccanismi responsabili dei fenomeni di trasduzione ad effetto di campo, di riconoscimento molecolare in film sottili e di resistenza di contatto all'interfase film organico/metallo.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/06 → …