Questa attività è connessa con il sensing e la trasduzione di segnali da parti del corpo di esseri viventi (occhi, sangue, cervello, etc..) e all’interfacciamento di questi segnali processati con elementi computazionali e attuatori. L’innovazione dei materiali, architetture, metodi di fabbricazione sono tutti temi attivi della ricerca che include le loro applicazioni nell’ambito della salute, benessere e un ambiente ottimizzato per vivere meglio.
La nostra piattaforma d'elezione per l’implementazione dei suddetti meccanismi di trasduzione consiste nel Transistor Organico Elettrochimico (OECT). Gli OECT sono basati sul polimero altamente conduttivo poli(3,4-etilendiossitiofene) polistirene sulfonato (PEDOT:PSS), che modula la sua conduttività in risposta a una tensione di gate, attraverso gli effetti di dopaggio e dedopaggio del bulk quando è esposto a una soluzione elettrolitica.
Questo peculiare comportamento, accoppiato con un’alta sensibilità intrinseca dovuta a una amplificazione integrata e una trasduzione ione/elettrone, permette la progettazione di sensori capaci di monitorare un ampio range di biomolecole come acidi ribonucleici, proteine, farmaci, biomarkers per diagnosi precoce, di monitorare l’attività sinaptica neuronale o la risposta cellulare a stimoli indotti fisiologicamente, artificialmente e l’effetto di specifici farmaci.
Il PEDOT:PSS funge anche da adattatore di impedenza e i dispositivi basati su di esso sono adatti per registrare biosegnali (per esempio ECG,EEG,EMG…) in vivo e in diretto contatto con il corpo umano.
I materiali e la fabbricazione di questi dispositivi sono estremamente interessanti grazie alla semplice deposizione del polimero su substrati tradizionali o flessibili per mezzo di processi in clean room e stampa.
La nostra attività di ricerca in questo campo ha attualmente lo scopo di:
- Investigare e ampliare la gamma di applicazioni bio
- Miglioramento delle prestazioni (sensibilità, selettività, risposta temporale, stabilità nel tempo)
- Miniaturizzazione per applicazioni in vivo
- Sviluppo di processi di fabbricazione innovativi e non convenzionali per una più semplice integrazione in uno scenario di applicazione reale
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