Realizzazione e collaudo di un circuito per il monitoraggio tramite misure di impedenza di un biosensore

Introduzione Molte promettenti tecnologie (dall’immunoterapia del cancro alla ricerca farmacologica per fare un esempio) sono attualmente limitate dal bisogno di avere informazioni riguardo alle interazioni tra cellule biologicamente attive, informazioni che non sono disponibili o di difficile acquisizione con le attuali tecnologie. Dispositivi basati su MicroWell hanno dimostrato di essere efficaci nel controllare le reazioni tra cellule biologicamente attive, integrando strutture in cui è possibile manipolare intrappolare e analizzare le cellule. Attualmente esistono diverse strutture basate su sistemi a MicroWell, quelli con well chiusa dove non è possibile il recupero delle cellule e quelli con well aperte dove è possibile il recupero delle cellule. I sistemi a well aperta hanno lo svantaggio di necessitare di strumentazione esterna che possa portare le cellule al loro interno con le complesse conseguenze di dover gestire l’interfaccia tra sistemi “macro” con quelli “micro”. Una soluzione innovativa per superare questi problemi è quella di utilizzare micro canali per depositare le singole cellule all’interno delle MicroWell aperte. Questo consente un recupero semplice, tuttavia, è necessario un sistema che permetta di sapere se e quante cellule sono state introdotte in ogni singola well. Noi utilizzeremo uno schema che attraverso la misurazione di impedenza rilevata all’interno di ogni singola well consenta di determinarne il contenuto. Tale schema inoltre riduce il rumore dovuto all’interfaccia aria-fluido. Il lavoro è stato svolto presso la sede STAR del laboratorio ARCES (Advance Research Center on Electronic System for Information and Communication Technology, Ercole De Castro). Il primo capitolo tratterà la presentazione del contesto in cui si colloca il presente lavoro; nel secondo sarà presentata l'architettura di base e il funzionamento della piattaforma basata su MicroWell, nel terzo sarà mostrato lo schema di lettura del circuito realizzato; nel quarto si mostreranno la scelta dei componenti e la relativa realizzazione su PCB, nel quinto verranno mostrati i risultati ottenuti dal collaudo. 5