MEMS-based systems for biological applications

Presentazione sul tema: "MEMS-based systems for biological applications"— Transcript della presentazione:

1 MEMS-based systems for biological applications
Irene Allegranti e Laura Viola Tutors : Lara Odorizzi Cristina Ress 20 SETTEMBRE PRESENTAZIONE FINE STAGE FONDAZIONE BRUNO KESSLER, POVO

2 Laboratorio di microfabbricazione
BioMEMS I BioMEMS sono sistemi elettro-meccanici fabbricati su micro scala e applicati a diversi settori biotecnologici: agroalimentare, ambientale, farmaceutico e biomedicale. CLEAN ROOM di FBK: Laboratorio di microfabbricazione

3 Perché è importante miniaturizzare?
Riduce il volume del reagente utilizzato ed i relativi costi; Riduce i tempi di analisi; Permette di ottenere sistemi portatili (es. point of care diagnostics); Potenziale utilizzo sia in-vitro che in-vivo; Permette al sensore di godere di una maggiore sensibilità verso specifiche biomolecole di interesse;

4 STAGE ACTIVITIES Piattaforma integrata per elettroporazione cellulare;
Sensore di impedenza per la valutazione della biomassa; PDMS: materiale polimerico per sistemi Lab On a Chip (LOC ).

5 1. Piattaforma integrata per elettroporazione cellulare
Metodo tradizionale con cellule in sospensione Dispositivo Bio-MEMS per cellule in adesione Possibilitá di : seguire l’evento di EP nel tempo e nello spazio; transfettare soluzioni diverse in aree specifiche del chip.

6 Elettroporazione di cellule hela
1ª test: Lucifer yellow 2ª test: plasmide (--->GFP) ESPRESSIONE della PROTEINA

7 2. Sensore di impedenza per LA VALUTAZIONE DELLA BIOMASSA
Il Saccharomyces cerevisiae è il lievito più comunemente utilizzato per la fermentazione del pane, del vino e della birra. Si riproduce per gemmazione e tale processo avviene in tempi molto rapidi. Colture di lievito sono state fatte crescere in provetta, in terreno ricco YPD, ed incubate a 28°C. Il microsistema e’ dotato di una cameretta di contenimento per il campione da analizzare. Multi-Parametric Monitoring System (MPMS) for agrofood applications.

8 L’IMPEDENZA È una misura elettrica e rappresenta l’opposizione al passaggio di corrente. Viene ottenuta collegando il chip ad un analizzatore di impedenza (4192A IMPEDANCE ANALYZER) . Questo registra il passaggio di corrente e grazie ad un’equazione fisica il computer estrapola una curva. Campioni analizzati: - microbeads in polistirene da 5 e 10 µm di diametro per eliminare la variabile replicazione.

9 ELABORAZIONE & ANALISI DEI DATI
Stabilizzazione Esempio: beads da 10 µm La resistivita’ dipende sensibilmente dalla concentrazione del campione Stabilizzazione del segnale dopo circa 1.5 h

10 3. PDMS: materiale polimerico per sistemi Lab On a Chip (LOC ).
Miscela soluzione semiliquida (PREPOLIMERO : INDURENTE) Degassaggio sotto vuoto Deposizione del PDMS su 2 supporti: fetta di silicio semplice e fetta master (FOTOLITOGRAFATA) Prepolimerizzazione (80°C, 10’ca.) Adesione dello strato-membrana sullo strato strutturato dal master Termine polimerizzazione (100°C, 20’ca.) Pratica fori d’entrata e uscita fluidi Cutting singole strutture Integrazione nel sistema appropriato (fissaggio con gocce del polimero)

11 GRAZIE PER L’ATTENZIONE!
Irene Allegranti e Laura Viola