- Authors:
-
Marinangeli, Alice
- Title:
-
Tailored molecularly imprinted polymers nanoparticles as recognition elements for
high-performance sensing platforms
- Year:
-
2026
- Type of item:
-
Doctoral Thesis
- Language:
-
Inglese
- Keyword:
-
molecular imprinting, nanoparticles, high-performance sensor, optical sensor, electrochemical sensor
- Abstract (italian):
- Questa tesi di dottorato è incentrata sulla progettazione, fabbricazione e valutazione
analitica di piattaforme sensoriali basate su polimeri a stampo molecolare
(Molecularly Imprinted Polymers), con l’obiettivo di sviluppare sensori altamente
selettivi e sensibili per la rilevazione di analiti a concentrazioni ultrabasse. La
tecnica dell’imprinting molecolare rappresenta un approccio potente e versatile per
la realizzazione di recettori sintetici dotati di capacità di riconoscimento
biomimetico, combinando la selettività tipica dei recettori naturali con la robustezza
chimica e fisica dei polimeri sintetici. In questo contesto, il lavoro di ricerca qui
presentato esplora diverse strategie volte a migliorare le prestazioni complessive
dei sensori basati su MIPs.
La prima parte della tesi fornisce un approfondito inquadramento teorico sui sensori
e sui polimeri a stampo molecolare. La seconda parte raccoglie i risultati
sperimentali, illustrati attraverso quattro lavori scientifici, ciascuno dei quali
descrive una specifica strategia sviluppata per incrementare la sensibilità e le
prestazioni complessive dei sensori basati sui MIPs.
Il Paper I descrive lo sviluppo di nanoparticelle MIP fluorescenti per la rivelazione
di contaminanti proteici, utilizzando l’albumina sierica umana come proof-of
concept. Il lavoro introduce una strategia basata sull’incorporazione controllata di
fluorofori nella matrice polimerica, dimostrando che l’ottimizzazione del rapporto
fluoroforo–templato durante la polimerizzazione incrementa la sensibilità del
sensore e consente l’efficace integrazione degli MIP come elementi di
riconoscimento in un approccio di trasduzione ottica basato sulla spettroscopia di
fluorescenza risolta nel tempo.
Il Paper II analizza l’influenza dell’omogeneità dei siti di riconoscimento dei MIP
sulle prestazioni analitiche di sensori elettrochimici. Sono state confrontate due
architetture: uno strato elettropolimerizzato di polianilina imprintato, caratterizzato
da una distribuzione non omogenea dei siti di riconoscimento, e uno strato di
polianilina in cui sono state incorporate nanoparticelle MIP pre-sintetizzate e
omogenee. Utilizzando il 17β-estradiolo come analita modello, lo studio dimostra che la configurazione contenente nanoparticelle MIP uniformi offre maggiore
sensibilità e limiti di rilevazione più bassi.
Il Paper III presenta lo sviluppo di nanoparticelle MIP “green” come recettori
sintetici biocompatibili e sostenibili per la rilevazione della troponina cardiaca I, un
biomarcatore chiave dell’infarto miocardico. Il lavoro propone una strategia di
sintesi dei MIP basata sull’utilizzo di un componente derivato da olio di ricino,
impiegato come monomero funzionale che consente di ottenere nanoparticelle
stabili e dotate di elevate prestazioni di riconoscimento.
Il Paper IV descrive lo sviluppo di un sensore ottico ad alta sensibilità per la
rilevazione della troponina cardiaca I, ottenuto integrando le nanoparticelle MIP
“green” derivate da olio di ricino con un trasduttore plasmonico miniaturizzato
basato su fibra ottica in plastica. Lo studio valuta la possibilità di impiegare questi
nanorecettori sostenibili in configurazioni plasmoniche, ottenendo rilevazioni ultra
sensibili e selettive adatte ad applicazioni diagnostiche point-of-care.
- Product ID:
-
149175
- Handle IRIS:
-
11562/1179715
- Last Modified:
-
January 18, 2026
- Bibliographic citation:
-
Marinangeli, Alice,
Tailored molecularly imprinted polymers nanoparticles as recognition elements for
high-performance sensing platforms
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