Materiali di riconoscimento per applicazioni bioanalitiche

Starting date
April 1, 2004
Duration (months)
12
Departments
Biotechnology
Managers or local contacts
Bossi Alessandra Maria

In questo progetto l’interesse è rivolto alla preparazione di materiali di riconoscimento molecolare di tipo polimerico e alla loro applicazione in separazioni elettroforetiche e in sensori.
Lo sviluppo di materiali con proprietà di riconoscimento molecolare, è considerato in generale la base del progresso in campo medico, biotecnologico ed ambientale. A causa del grande impatto di tali materiali nelle biotecnologie analitiche, nuovi sviluppi in materiali selettivi sono fortemente richiesti dalle industrie del settore. I polimeri offrono la possibilità di inserire una funzione di riconoscimento molecolare su una struttura inerte, per immobilizzazione di recettori sintetici (eteri a corona, selettori chirali, cavitandi, porfirine, etc.), di essere funzionalizzati con biomolecole (es. proteine, DNA, RNA, PNA). I polimeri sono caratterizzati da buona processabilità, la struttura è agevolmente modificabile (mesopori, macropori), permettendo di variare la permeabilità e la resistenza. Controllando il processo di polimerizzazione, si possono ottenere mono-strati polimerici per il rivestimento di chip, di elementi per bio/sensori e di supporti cromatografici, come pure di colonne elettrocromatografiche.
La ricerca sarà orientata verso le seguenti aree:
· Funzionalizzazione di polimeri coniugati semiconduttori con selettori e applicazione in sensori e separazioni elettroforetiche e in sistemi microfluidici
· Patterning molecolare di materiali polimerici per sensori


Oggetto di studio saranno i polimeri semiconduttori, in particolare polianiline e polipirroli, che polimerizzano su molti tipi di superfici differenti e pertanto sono estremamente versatili, inoltre è possibile modulare lo spessore dei polimeri, controllando i tempi e le condizioni di polimerizzazione, nonché le proprietà ottiche e/o elettriche, rendono i polimeri semiconduttori adatti all’impiego in sensori e chip. Le proprietà di riconoscimento verranno impartite ai polimeri semiconduttori per immobilizzazione di recettori sintetici (ciclodestrine e macrolidi) o di biomolecole (enzimi appartenenti alla classe delle ossidasi, acidi nucleici). Inoltre, si studierà la possibilità di ottenere superfici di materiali con un pattern molecolare ben definito, procedendo alla polimerizzazione di acrilati e derivati a contatto con superfici `master’ modificate con biomolecole (proteine ed enzimi globulari) site in precise localizzazioni spaziali.
Tutti i materiali ottenuti, verranno caratterizzati sia da un punto di vista strutturale, che da un punto di vista funzionale. In particolare, la caratterizzazione strutturale implicherà indagini di microscopia, informazioni circa la lunghezza delle catene polimeriche ottenute, informazioni di scattering, di porosità.
La caratterizzazione funzionale prevede l’impiego di polimeri modificati con recettori sintetici discriminanti chirali per la separazione di analiti-test (aminoacidi dansilati) in elettroforesi capillare e in sistemi microfluidici di separazione. Mentre i polimeri modificati con enzimi verranno impiegati per costruire dei sensori biologici di tipo ottico miniaturizzati ed eventualmente un array di biosensori. I polimeri a definito pattern molecolare verranno impiegati per la costruzione di un sensore piezoelettrico.




Sponsors:

Ateneo
Funds: assigned and managed by the department
Syllabus: RICATENEO - Finanziamenti d'Ateneo per la Ricerca Scientifica

Project participants

Alessandra Maria Bossi
Associate Professor

Activities

Research facilities