Tecnologie integrate innovative per sistemi lab-on-chip di
nuova generazione per la rivelazione simultanea
ultrasensibile di biomarcatori
Novel integrated technologies for true lab-on-chip systems
enabling ultrasensitive multiple biomarker detection
Università degli Studi di ROMA "La Sapienza“
(UniRM)
Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale ed Astronautica
Gruppo: “Domenico Caputo”
Augusto Nascetti
+ G. De Cesare, C. Manetti, …
Università degli Studi di BOLOGNA
(UniBO)
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche
Gruppo: “Aldo Roda”
Mara Mirasoli
+ B. Roda, L.S. Dolci, …
Consiglio Nazionale delle Ricerche
(CNR-IMM)
Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi
Gruppo Sensori e Microsistemi: G.C. Cardinali
Stefano Zampolli
+ I. Elmi, …
Tema del progetto
Lab-on-chip
Settori ERC
PE6_2 Biomedical engineering and technology
PE4_7 Analytical chemistry
PE6_11 Microengineering
Durata del progetto
48 mesi
Know-how e attività proposte dai singoli partner:
UniRM
Detector di luce in silicio amorfo, elettronica di gestione
UniBO
Molecole di riconoscimento biospecifiche, reazioni chimiche
CNR-IMM Microfluidica, integrazione di sistema
Dall’abstract della proposta:
<< …sistemi lab on chip che integrano in un unico dispositivo tutte le fasi
dell'analisi, dalla preparazione del campione alla rivelazione e quantificazione
simultanea di biomarkers multipli, senza la necessità di procedure preliminari
di pretrattamento del campione ed ingombranti sistemi di rivelazione esterni. >>
Principali aspetti innovativi:
• detector di luce in Silicio amorfo (low-cost) integrati “on-chip”
• biomarker innovativi per reazioni chemi-luminescenti o elettro-chemi-luminescenti
• utilizzo di biomarker multipli per ridurre i falsi allarmi: ad esempio, detection
simultanea di antigeni ricombinanti, anticorpi e DNA
• utilizzo di sistemi miniaturizzati di preparazione del campione, ad esempio
microFFF (“field flow fractionation”)
• sistemi microfluidici innovativi per la movimentazione del campione e dei reagenti
Principali aspetti innovativi:
• detector di luce in Silicio amorfo (low-cost) integrati “on-chip”
• biomarker innovativi per reazioni chemi-luminescenti o elettro-chemi-luminescenti
• utilizzo di biomarker multipli per ridurre i falsi allarmi: ad esempio, detection
simultanea di antigeni ricombinanti, anticorpi e DNA
• utilizzo di sistemi miniaturizzati di preparazione del campione, ad esempio
microFFF (“field flow fractionation”)
• sistemi microfluidici innovativi per la movimentazione del campione e dei reagenti
Tecnica FFF: molto simile a GC
Principali aspetti innovativi:
• detector di luce in Silicio amorfo (low-cost) integrati “on-chip”
• biomarker innovativi per reazioni chemi-luminescenti o elettro-chemi-luminescenti
• utilizzo di biomarker multipli per ridurre i falsi allarmi: ad esempio, detection
simultanea di antigeni ricombinanti, anticorpi e DNA
• utilizzo di sistemi miniaturizzati di preparazione del campione, ad esempio
microFFF (“field flow fractionation”)
• sistemi microfluidici innovativi per la movimentazione del campione e dei reagenti
Strategia: usa-e-getta solo quando serve,
non integrare HW non necessario.
 no pompe e/o valvole MEMS!
Principali aspetti innovativi:
• detector di luce in Silicio amorfo (low-cost) integrati “on-chip”
• biomarker innovativi per reazioni chemi-luminescenti o elettro-chemi-luminescenti
• utilizzo di biomarker multipli per ridurre i falsi allarmi: ad esempio, detection
simultanea di antigeni ricombinanti, anticorpi e DNA
• utilizzo di sistemi miniaturizzati di preparazione del campione, ad esempio
microFFF (“field flow fractionation”)
• sistemi microfluidici innovativi per la movimentazione del campione e dei reagenti
“Vision”: digital microfluidics…
 the electrowetting effect
Principali aspetti innovativi:
• detector di luce in Silicio amorfo (low-cost) integrati “on-chip”
• biomarker innovativi per reazioni chemi-luminescenti o elettro-chemi-luminescenti
• utilizzo di biomarker multipli per ridurre i falsi allarmi: ad esempio, detection
simultanea di antigeni ricombinanti, anticorpi e DNA
• utilizzo di sistemi miniaturizzati di preparazione del campione, ad esempio
microFFF (“field flow fractionation”)
• sistemi microfluidici innovativi per la movimentazione del campione e dei reagenti
“Vision”: digital microfluidics…
 the electrowetting effect
Principali aspetti innovativi:
• detector di luce in Silicio amorfo (low-cost) integrati “on-chip”
• biomarker innovativi per reazioni chemi-luminescenti o elettro-chemi-luminescenti
• utilizzo di biomarker multipli per ridurre i falsi allarmi: ad esempio, detection
simultanea di antigeni ricombinanti, anticorpi e DNA
• utilizzo di sistemi miniaturizzati di preparazione del campione, ad esempio
microFFF (“field flow fractionation”)
• sistemi microfluidici innovativi per la movimentazione del campione e dei reagenti
“Vision”: digital microfluidics…
 the electrowetting effect
 lab-on-chip building blocks
Spese per nuovo personale:
 1 Art15 per 3 anni
 1 Assegno per 3 anni
Spese per acquisto macchinari:
 12k€ (photoresist spray coater?)