I polimeri stanno rapidamente emergendo come materiale di scelta per i substrati LOC, grazie al loro basso costo, alle proprietà ottiche favorevoli e alla facilità di elaborazione. Molti di questi sono già disponibili in commercio, ma sono possibili un numero quasi illimitato di modifiche nella composizione per un’ulteriore ottimizzazione della struttura scelta. La fabbricazione con il laser è un processo flessibile, a basso costo e permette la creazione di una varietà di microstrutture in un’ampia gamma di materiali. In particolare, i laser a femtosecondi, a causa del loro peculiare regime di interazione con la luce, offrono capacità di microfabbricazione uniche. Per molto tempo il loro uso è stato praticamente limitato dal loro costo elevato e dalla loro complessità. I recenti progressi tecnologici hanno notevolmente migliorato le loro prestazioni e affidabilità, rendendoli disponibili come strumento pratico di microlavorazione. La fabbricazione laser a femtosecondi può essere impiegata in diverse fasi del ciclo produttivo: (i) la prototipazione rapida del chip microfluidico; (ii) la fabbricazione diretta di componenti fotonici sulla LOC per il rilevamento ottico integrato. L’obiettivo principale del progetto microFLUID è l’uso di laser a femtosecondi come una nuova piattaforma di microfabbricazione altamente flessibile per LOC polimerici con rilevamento ottico integrato, per la realizzazione di microsistemi biofotonici a basso costo e veramente portatili. Gli sviluppi scientifici del progetto saranno applicati a due dispositivi prototipali:
– LOC per la rilevazione di micotossine nei mangimi: le micotossine sono metaboliti tossici prodotti da funghi che crescono su alimenti o mangimi per animali. Le micotossine entrano nella catena alimentare umana attraverso carne o altri prodotti animali a seguito del consumo di mangimi contaminati da parte del bestiame. È ormai noto che le malattie causate dalle micotossine sono responsabili di gravi epidemie nell’uomo e negli animali. Per questo motivo è di grande importanza sviluppare test sensibili, accurati ed economicamente efficaci per l’individuazione e la quantizzazione della micotossina nei mangimi.
– Screening dell’acqua in LOC per la rilevazione di batteri e ioni di metalli pesanti: lo screening dell’acqua è molto importante per migliorare la salute umana e preservare l’ambiente. Nel caso di analisi di batteri, la coltura batterica quantitativa richiede molto tempo e denaro. Pertanto, è molto importante sviluppare un metodo di screening affidabile per la differenziazione dei campioni liquidi che contengono un numero significativo di batteri da quelli che non lo fanno. In questo progetto, la citometria a flusso ad alta produttività verrà impiegata come approccio rapido e fattibile per il rilevamento di batteri mediante metodi di dispersione della luce sensibili alla dimensione e alla forma. Hg2 +, Cd2 + e Pb2 + sono gli ioni di metalli pesanti più tossici che causano problemi ambientali e di salute. Per questo motivo, il livello degli ioni di metalli pesanti nell’acqua potabile è oggetto di regole severe. Mentre sofisticate tecniche analitiche sono attualmente utilizzati in applicazioni rilevanti per la massiccia contaminazione ambientale, vi è ancora un significativo bisogno di fornire metodi di monitoraggio economici e in tempo reale per l’individuazione di tracce di mercurio e piombo nell’acqua potabile, nelle aree inquinate e nei flussi di rifiuti industriali.
– LOC per la rilevazione di micotossine nei mangimi: le micotossine sono metaboliti tossici prodotti da funghi che crescono su alimenti o mangimi per animali. Le micotossine entrano nella catena alimentare umana attraverso carne o altri prodotti animali a seguito del consumo di mangimi contaminati da parte del bestiame. È ormai noto che le malattie causate dalle micotossine sono responsabili di gravi epidemie nell’uomo e negli animali. Per questo motivo è di grande importanza sviluppare test sensibili, accurati ed economicamente efficaci per l’individuazione e la quantizzazione della micotossina nei mangimi.
– Screening dell’acqua in LOC per la rilevazione di batteri e ioni di metalli pesanti: lo screening dell’acqua è molto importante per migliorare la salute umana e preservare l’ambiente. Nel caso di analisi di batteri, la coltura batterica quantitativa richiede molto tempo e denaro. Pertanto, è molto importante sviluppare un metodo di screening affidabile per la differenziazione dei campioni liquidi che contengono un numero significativo di batteri da quelli che non lo fanno. In questo progetto, la citometria a flusso ad alta produttività verrà impiegata come approccio rapido e fattibile per il rilevamento di batteri mediante metodi di dispersione della luce sensibili alla dimensione e alla forma. Hg2 +, Cd2 + e Pb2 + sono gli ioni di metalli pesanti più tossici che causano problemi ambientali e di salute. Per questo motivo, il livello degli ioni di metalli pesanti nell’acqua potabile è oggetto di regole severe. Mentre sofisticate tecniche analitiche sono attualmente utilizzati in applicazioni rilevanti per la massiccia contaminazione ambientale, vi è ancora un significativo bisogno di fornire metodi di monitoraggio economici e in tempo reale per l’individuazione di tracce di mercurio e piombo nell’acqua potabile, nelle aree inquinate e nei flussi di rifiuti industriali.
