Descrizione del modulo "Nanotecnologie di materiali multifunzionali e sistemi biologici (PM.P05.010.001)"

Type
Label
  • Descrizione del modulo "Nanotecnologie di materiali multifunzionali e sistemi biologici (PM.P05.010.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • - sensoristica integrata; - tracciabilità di prodotti agro-alimentari e farmaceutici; - sistemi per anti-contraffazione, sicurezza, anti-terrorismo; - diagnostica patologica; - neurologia; - genomica e proteomica; - medicina rigenerativa. (literal)
Tematiche di ricerca
  • NANOBIO: Patterning di DNA, peptidi, membrane, cellule; nanoparticelle, templati 3D da colloidi. NANOFABBRICAZIONE: micro- e nanofluidica; progettazione di circuiti microfluidici. DISPOSITIVI: transistor organici a film ultra-sottile; elettronici con bead colloidali; dispositivi tunnel con self-assembly monolayer. NANOBIOTECNOLOGIE: trasduttori elettrici per aggregazione di peptidi: adesione e trasduzione del segnale di cellule neurali su OSC; interazioni tra acidi nucleici, superfici e nanotubi di carbonio; STRUMENTAZIONE per NANOSCALA: high res SPM; SPM and XRD dinamico; costruzione UHV-LT STM; misure elettriche a T variabile in alto vuoto in real time and in situ; PROPRIETA': studi in tempo reale e in situ di fenomeni di crescita e di trasporto di carica ed eccitazione in sistemi basso dimensionali molecolari (dynamic scaling); proprietà correlate all'interfaccia bio-organico; iniezione di carica in dispositivi. (literal)
Competenze
  • Chimiche: - funzionalizzazione di superfici tecnologiche; - deposizione e modifica elettrochimica di superfici; Fisiche: - microscopia a scansione di sonda; - fisica dei fluidi e della materia condensata; - microscopia ottica ed elettronica; - modelling e teoria. Biologiche: - biochimica e bio-chimica fisica; - biologia e biochimica cellulare; - funzionalizzazione e modifica di superfici con materiali biocompatibili; - adesione, proliferazione, differenziamento di cellule neurali e cellule del tessuto connettivo; - fabbricazione di scaffold biocompatibili e biodegradabili; - neurobiologia; - imaging cellulare. Tecnologiche: - elettronica; - ultra-alto vuoto; - crescita di film sottili organici e metallici; - fotolitografia; - nanolitografia e nanofab; - brevettazione e trasferimento tecnologico. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • - tessuti epiteliali - meccanica di precisione - packaging - elettronica organica - bio-diagnostica - coltivazione di cellule - drug-delivery (literal)
Tecnologie
  • Nanofabbricazione: - electron beam lithography; - fotolitografia; - nanoimprint lithography; - replica molding; - micro-contact printing; - Micro- e nanofluidica; - crescita e deposizione di film sottili per sublimazione in alto ed ultra-alto vuoto. -soft litrhography Progettazione e modelling - progettazione CAD e fabbricazione di componenti elettronici e meccanici; - progettazione FEM di stampi e fluidiche; - collaborazione con gruppi teorici (Prof. F. Zerbetto e C. Zannoni) per simulazioni di dispositivi, sistemi complessi e esperimenti di crescita e patterning. Tecnologie Cellulari per patterning e integrazione in dispositivi. Scaffold per la medicina rigenerativa, in particolare cilindrici per uretra e vasi. (literal)
Obiettivi
  • NANOFABBRICAZIONE: integrazione di sistemi biologici in materiali e dispositivi; substrati patternati in 0-3D per crescita di cellule e tessuti. DISPOSITIVI: modulazione delle proprietà dei dispositivi attraverso le interfacce e nanostrutturazione; comprensione della correlazione tra iniezione, trasporto di carica e crescita dello strato di trasporto; comprensione delle trappole in OFET. NANOBIOTECNOLOGIE: dimostrazione di nuovi trasduttori a base di FET organici per aggregazione di peptidi e segnali di cellule neuronali; piattaforma per materiali soffici (organici+bio). STRUMENTAZIONE: a) SPM per mappatura di dispositivi con alta risoluzione; b) SPM per materia soffice. PROPRIETA': fenomeni dinamici su scale molecolari, nanometriche e mesoscopiche. ALTRI OBIETTIVI Formare laureandi, dottorandi, postdoc e giovani ricercatori con competenze multidisciplinari. Valorizzazione della proprietà intellettuale, attraverso brevettazione e creazione di spin-off. (literal)
Stato dell'arte
  • Nel campo dei materiali multifunzionali, è sempre più importante l'integrazione di nanostrutture altamente controllate in dispositivi per elettronica organica e molecolare ed in sistemi biomedicali. Di particolare rilevanza risultano le applicazioni biologiche e medicina. La convergenza è spinta dalla possibilità di diagnosi precoce a basso costo di malattie neurodegenerative e croniche. I progressi della nanofabbricazione di materiali organici e della nano-fluidica rendono possibile l'accoppiamento di funzionalità di materiali attivi e/o biocompatibili con il riconoscimento specifico di molecole biologiche sonda favorendo l'avvento di trasduttori elettronici ed ottici quantitativi ed ultrasensibili. Nel triennio, NMM vuole rafforzare il proprio ruolo nei settori della fabbricazione bottom-up finalizzata alla realizzazione di questi nuovi dispositivi organo/elettronici per affrontare la competizione internazionale in posizione di leader nelle tecnologie convergenti. (literal)
Tecniche di indagine
  • Chimiche e Chimico-Fisiche: - spettroscopia - DSC-TGA - angolo di contatto Fisiche: - Scanning Probe Microscopies in aria UHV e ambiente elettrochimico; - Microcopia elettronica a scansione; - Diffrazione a raggi X e angolo radente, - Accesso a beam line di sincrotroni EU (ESRF, Trieste, Bessy); - Spettroscopia di fotoelettrone; - Tecniche ottiche (laser light scattering) e spettroscopiche (PL, EL); - Misure elettriche; - Micro Raman; - Correlazione ed integrazione tra le diverse tecniche sopra; - Spettroscopia a radio frequenza. Biologiche: - surface plasmon resonance; - microscopia a fluorescenza; - AFM in liquido. (literal)
Descrizione di

Incoming links:


Descrizione
data.CNR.it