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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
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Parole Chiave
NANOBIOTECNOLOGIA; NANONASTRI DI OSSIDI METALLICI; SILICIO; NANOTUBI DI CARBONE; TECNOLOGIE MICROELETRONICHE; BIOSENSORE AL DNA; IBRIDAZIONE; ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI; NANOMANIPOLAZIONE

Nanosensori quasi mono-dimensionali per la biorilevazione ultra sensibile priva di marcatori

Università degli Studi di Brescia
Abstract
Lo sviluppo di dispositivi elettricamente indirizzabili per la rilevazione senza marcatori di DNA e di altre macromolecole biologiche ha la potenzialità di rivoluzionare sia la ricerca di base in campo biologico che i controlli di qualità degli alimenti e i sistemi di protezione da bioterrorismo e in campo medico.
Lo scopo principale del progetto consiste nel dimostrare la potenzialità di tecnologia nuova e innovativa e di materiali nanostrutturati materiali per la rilevazione di DNA senza l'ausilio di marcatori, con elevata sensibilità, e con buona selettività, per fornire le basi di una rivelazione di DNA molteplice, integrata, e ad elevata capacità di trattamento per controlli genetici estesi, rilevazione di pericoli biologici e per sicurezza alimentare.
Nell'ambito della ricerca, verrà progettato, realizzato e sperimentato un nuovo biosensore di DNA basato sulle proprietà sensibili di nanostrutture quasi-unidimensionali opportunamente funzionalizzate. Una piattaforma tecnologica di elettronica dedicata e di nanomanipolazione verrà sviluppata per costruire un dispositivo basato su un singolo nanofilo sensibile. Per verificare il funzionamento del dispositivo, verrà identificata una applicazione di prova per la rilevazione di organismi geneticamente modificati (OGM) per controlli estesi a basso costo nel campo della sicurezza alimentare.
Per sviluppare l'elemento sensibile nanostrutturato, verranno considerati gli approcci top-down e bottom-up >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giorgio SBERVEGLIERI Università degli Studi di BRESCIA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Lo sviluppo di dispositivi elettricamente indirizzabili per la rilevazione senza marcatori di DNA e di altre macromolecole biologiche ha la potenzialità di rivoluzionare sia la ricerca di base in campo biologico che i controlli di qualità degli alimenti e i sistemi di protezione da bioterrorismo e in campo medico.
Lo scopo principale del progetto consiste nel dimostrare la potenzialità di tecnologia nuova e innovativa e di materiali nanostrutturati materiali per la rilevazione di DNA senza l'ausilio di marcatori, con elevata sensibilità, e con buona selettività, per fornire le basi di una rivelazione di DNA molteplice, integrata, e ad elevata capacità di trattamento per controlli genetici estesi, rilevazione di pericoli biologici e per sicurezza alimentare.
Nell'ambito della ricerca, verrà progettato, realizzato e sperimentato un nuovo biosensore di DNA basato sulle proprietà sensibili di nanostrutture quasi-unidimensionali opportunamente funzionalizzate. Una piattaforma tecnologica di elettronica dedicata e di nanomanipolazione verrà sviluppata per costruire un dispositivo basato su un singolo nanofilo sensibile, come mostrato in Figure 1. Per verificare il funzionamento del dispositivo, verrà identificata una applicazione di prova per la rilevazione di organismi geneticamente modificati (OGM) per controlli estesi a basso costo nel campo della sicurezza alimentare.


Figura 1 Schema del biosensore di DNA

Il >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Gli eventi molecolari possono essere rilevati in biologia principalmente attraverso tre tecniche: rilevamento ottico, magnetico ed elettrico. Sebbene le tecniche ottiche continuino ad evolvere, la rilevazione elettrica rimane estremamente desiderabile. I sistemi elettrici possono essere miniaturizzati e integrati in sistemi che offrono molti vantaggi rispetto agli schemi elettrici di rilevazione. In questo campo la nanotecnologia ha molte proposte da offrire [1-3].
Nanostrutture quasi monodimensionali, quali i nanofili semiconduttori e i CNT, offrono la migliore chance per produrre sensori elettrici di eventi di legami biologici che siano robusti, sensibili e selettivi. Il flusso di corrente in un sistema monodimensionale è estremamente sensibile a piccole perturbazioni, e nei nanofili la corrente fluisce estremamente vicina alla superficie. Le macromolecole biologiche legate alla superficie di un nanofilo che subiscono un evento di legame con una modifica di conformazione o una variazione dello stato di carica, possono quindi perturbare il flusso di corrente nei nanofili. Quindi è possibile in linea di principio che questi materiali possano formare la base di nuovi sistemi di biorivelazione elettrica; importanti passaggi in questa direzione sono già stati compiuti
Per esempio, in una serie di esperimenti eccezionali, Lieber e colleghi [4] hanno creato dei sensori elettronici basati su nanofili di Si spessi alcune decine di manometri che rivelano il legame di >>>