Micromotori Janus disponibili per dispositivi lab-on-a-chip
Il team di ricercatori ha svolto progressi significativi nel corso della durata di 36 mesi del progetto LOCNANOMOT (New lab-on-a-chip microsystems based on active transport by synthetic micro/nanomotors). Le particelle Janus, omonime del bifronte dio Giano, dell’antica Roma, sono state scelte in quanto possono incorporare proprietà differenti o incompatibili, in una singola particella. L’obiettivo del progetto ha riguardato lo sviluppo e l’integrazione di micromotori funzionalizzati all’interno di dispositivi microfluidici LOC, per eseguire contemporaneamente molteplici rilevamenti di analiti, partendo da un singolo campione. I ricercatori hanno sviluppato e caratterizzato micromotori Janus e hanno valutato l’impatto relativo a micromotori e nanofili catalitici circa il trasporto e la miscelazione di liquidi. Inoltre è stato sviluppato un nuovo protocollo per rilevare l’argento attraverso il movimento di nanofili metallici. Degno di nota è l’utilizzo del grafene per produrre per la prima volta dei micromotori tubolari. Questo sviluppo ha permesso ai ricercatori di utilizzare diversi tipi di recettori sul grafene, per i sistemi LOC di futura generazione. Il team di ricerca ha inoltre incorporato globuli rossi sulla superficie di nanofili di oro con propulsione a ultrasuoni, presenti all’interno di motori biomimetici. Con un risultato degno di nota, i ricercatori hanno integrato punti quantici nanocristallini sulla superficie dei modelli di micromotori preparati per la rilevazione simultanea di più analiti. Tali microsensori possono essere utilizzati per rilevare contaminanti come mercurio e batteri nei campioni. I ricercatori hanno proposto con successo una strategia relativa a micromotori Janus, per lo sviluppo di nuovi dispositivi ai fini di analisi decentrate in grado di consentire il monitoraggio su chip di composti tossici, in relazione a campioni complessi. Sono stati prodotti e sviluppati micromotori composti di nanomateriali a base di carbonio, i quali sono stati successivamente integrati in un sistema LOC. Questo sistema è stato quindi utilizzato per l’isolamento di cellule e batteri rari, così come per l’analisi di alimenti e campioni biologici. I risultati dello studio sono notevoli e sono stati pubblicati su numerose e importanti riviste scientifiche. La domanda abbonda nel settore sanitario, alimentare e ambientale, con benefici per tutti. Per citarne alcuni, questi sistemi LOC con micromotore possono essere utilizzati per rilevamento di agenti patogeni, diagnosi clinica, scienze forensi, risanamento ambientale, analisi del DNA e sicurezza alimentare.
Parole chiave
Micromotori Janus, lab-on-a-chip, LOCNANOMOT, grafene, punto quantico, isolamento di batteri
