La rivelazione di molecole biologiche o biologicamente attive attraverso un transistor organico ad effetto di campo (OFET) è al momento una delle tematiche di punta della ricerca mondiale. Fra gli analiti di interesse biologico un ruolo di particolare rilievo rivestono le molecole chirali, poiché l'analisi di enantiomeri o racemati ha ricadute in campi che vanno dalle biologia alla farmacologia al settore agro-alimentare. E' però ben noto quanto sia critico trovare un metodo analitico efficace ed affidabile per discriminare due enantiomeri o stabilirne la concentrazione relativa in un racemato. Generalmente ci si affida a tecniche come la cromatografia che però non permette analisi "on-line". Il presente progetto punta alla realizzazione e allo studio di sensori OFET per la rivelazione di molecole di interesse biologico quali le molecole chirali. In particolare si procederà a dimostrare che un sensore OFET è in grado di discriminare fra due enantiomeri, anche in una miscela racemica, presenti in concentrazione di 10-100 ppm, abbassando l'attuale limite di rilevabilità (ottenuto con un sensore a stato solido) di almeno tre ordini di grandezza. Ciò rappresenta un obiettivo estremamente ambizioso, anche perché il dispositivo sviluppato permetterebbe un'analisi "on line" consentendo il monitoraggio in continuo di un processo. Un ulteriore obiettivo consiste nella realizzazione e la caratterizzazione di sensori organici ad effetto di campo in grado di rilevare la presenza di specie cariche in una soluzione posta a contatto con l'isolante della struttura. L'integrazione delle due tipologie di sensori in un'unica matrice su substrati di plastica flessibili attraverso l'impiego di tecniche di stampa a getto d'inchiostro (inkjet printing) rappresenta un obiettivo decisamente più applicativo, il cui raggiungimento permetterebbe di operare contemporaneamente nelle fasi gassosa e liquida. Lo scopo è evidentemente quello di verificare la fattibilità di sensori OFET che combinino elevate prestazioni a bassi costi. E' prevista anche una approfondita fase di caratterizzazione analitica dei film sottili che formano i dispositivi. Particolare attenzione verrà rivolta ai film polimerici sensibili che verranno studiati sia dal punto vista delle proprietà morfologiche e strutturali che delle proprietà elettriche. Ciò permetterà di comprendere i meccanismi di interazione dell'analita con il film sensibile ed eventualmente ottimizzare le prestazioni dei dispositivi.
Studio delle proprietà di trasporto elettrico e di difetti di interfaccia in bio-organic FET / L.Torsi; B.Fraboni; A.Bonfiglio; B.Pignataro. - (2009).
Studio delle proprietà di trasporto elettrico e di difetti di interfaccia in bio-organic FET
FRABONI, BEATRICE;
2009
Abstract
La rivelazione di molecole biologiche o biologicamente attive attraverso un transistor organico ad effetto di campo (OFET) è al momento una delle tematiche di punta della ricerca mondiale. Fra gli analiti di interesse biologico un ruolo di particolare rilievo rivestono le molecole chirali, poiché l'analisi di enantiomeri o racemati ha ricadute in campi che vanno dalle biologia alla farmacologia al settore agro-alimentare. E' però ben noto quanto sia critico trovare un metodo analitico efficace ed affidabile per discriminare due enantiomeri o stabilirne la concentrazione relativa in un racemato. Generalmente ci si affida a tecniche come la cromatografia che però non permette analisi "on-line". Il presente progetto punta alla realizzazione e allo studio di sensori OFET per la rivelazione di molecole di interesse biologico quali le molecole chirali. In particolare si procederà a dimostrare che un sensore OFET è in grado di discriminare fra due enantiomeri, anche in una miscela racemica, presenti in concentrazione di 10-100 ppm, abbassando l'attuale limite di rilevabilità (ottenuto con un sensore a stato solido) di almeno tre ordini di grandezza. Ciò rappresenta un obiettivo estremamente ambizioso, anche perché il dispositivo sviluppato permetterebbe un'analisi "on line" consentendo il monitoraggio in continuo di un processo. Un ulteriore obiettivo consiste nella realizzazione e la caratterizzazione di sensori organici ad effetto di campo in grado di rilevare la presenza di specie cariche in una soluzione posta a contatto con l'isolante della struttura. L'integrazione delle due tipologie di sensori in un'unica matrice su substrati di plastica flessibili attraverso l'impiego di tecniche di stampa a getto d'inchiostro (inkjet printing) rappresenta un obiettivo decisamente più applicativo, il cui raggiungimento permetterebbe di operare contemporaneamente nelle fasi gassosa e liquida. Lo scopo è evidentemente quello di verificare la fattibilità di sensori OFET che combinino elevate prestazioni a bassi costi. E' prevista anche una approfondita fase di caratterizzazione analitica dei film sottili che formano i dispositivi. Particolare attenzione verrà rivolta ai film polimerici sensibili che verranno studiati sia dal punto vista delle proprietà morfologiche e strutturali che delle proprietà elettriche. Ciò permetterà di comprendere i meccanismi di interazione dell'analita con il film sensibile ed eventualmente ottimizzare le prestazioni dei dispositivi.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
