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Un microchip per misurare elettronicamente le goccioline

Il progetto MICROFLUCHIP ("Microfluidic chip"), finanziato dall'UE, ha ideato un chip microfluidico che genera, misura e smista goccioline che contengono microparticelle o sospensioni cellulari.
Un microchip per misurare elettronicamente le goccioline
MICROFLUCHIP è stato costruito da specialisti di microfluidi, bioimpedenza e tecnologia di fabbricazione per l'analisi di campioni di fluidi complessi. I ricercatori hanno prodotto un microchip composto da un microcanale per il flusso dei fluidi, da un sensore di impedenza e da un meccanismo di smistamento o separazione che utilizza un commutatore con azionamento a elettrodi.

Per migliorare la sensibilità del sensore di impedenza, sono stati ideati elaborate interfaccia a elettrodi, circuiti anteriori a bassa produzione di rumore e una metodologia di elaborazione del segnale per misurare la dielettricità delle goccioline. Gli elettrodi di separazione sono stati isolati con una pellicola che impedisce l'idrolisi dell'attuazione ad alto voltaggio. Inoltre, il microcanale e gli elettrodi sono stati rivestiti con uno strato singolo idrofobico per potenziare il flusso delle goccioline.

Segnali a onde sinusoidali con frequenze comprese da pochi kHz a 10 MHz sono stati applicati sulle goccioline per mezzo di elettrodi di rilevazione. La spettroscopia della bioimpedenza è stata usata per misurare la risposta dielettrica delle particelle sospese in goccioline. L'interpolazione delle curve e le analisi statistiche hanno permesso la caratterizzazione delle particelle sospese. Le particelle imitano le caratteristiche dielettriche delle cellule eritrociti e quindi questo sensore potrebbe trovare applicazioni nel campo della biorilevazione.

I ricercatori sono riusciti a dimostrare il potenziale della misurazione dell'impedenza basata sulle goccioline nell'analisi di microparticelle/cellule racchiuse in goccioline determinando le loro caratteristiche dielettriche. È un passo avanti verso la misurazione elettrica di cellule eritrociti dentro un bioreattore per goccioline e possibilmente per la distinzione di colture cellulari online in futuro.

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