Microbiosensori sferici per rilevare marcatori molecolari

L'attuale ricerca biomedica ha tra gli obiettivi quello di sviluppare sensori in grado di indicare la presenza di marcatori specifici per la diagnosi di patologie degenerative o tumorali, anche in uno stadio molto precoce. Un approccio innovativo allo sviluppo di sensori optoelettronici è rappresentato dall'impiego di microsfere di vetro, opportunamente funzionalizzate: una sfera è un risonatore in cui la luce continua a propagarsi per tempi e lunghezze molto grandi, limitate solo dall'assorbimento del materiale che costituisce la sfera o dalla diffusione della luce causata da imperfezioni della superficie. Tale capacità di intrappolare a lungo la luce è espressa numericamente dal fattore di qualità del risonatore: una microsfera in vetro (con diametro di 50-200 micron, circa il diametro di un capello) costituisce un dispositivo miniaturizzato con un fattore di qualità estremamente alto, molto maggiore rispetto ai risonatori convenzionali già usati in ottica. Un tale microrisonatore è un sensore ideale: qualsiasi cambiamento sulla sua superficie e nel materiale circostante provoca una diminuzione del fattore di qualità; la sensibilità a tali cambiamenti è elevatissima, potenzialmente in grado di rivelare una singola molecola che si deposita sulla superficie. L'Istituto di Fisica Applicata Nello Carrara del CNR - che ha già sviluppato tecniche efficienti di fabbricazione delle microsfere e di iniezione della luce, nonché altri biosensori ottici - ha dimostrato le potenzialità di un microbiosensore sferico, verificando la possibilità di rivestire la microsfera, senza limitarne il fattore di qualità, con film polimerici recanti elementi per riconoscere i marcatori molecolari.

Autori: S. Soria, F. Baldini, S. Berneschi, F. Cosi, A. Giannetti, G. Nunzi Conti, S. Pelli, G. C. Righini, e B. Tiribilli

Titolo: High-Q polymer- Coated Microspheres for Immunosensing Applications

Rivista: Optics Express

Anno: 2009

Riferimenti bibliografici: Vol. 17 (2009), Issue 17, pp. 14694-14699