Lab-on-chip made in Brescia – da prototipo a prodotto industriale

Un’innovativa piattaforma analitica miniaturizzata e a basso costo per determinare le caratteristiche dei fluidi che circolano al suo interno. Il tutto costituito da un insieme di micro-tubi (del diametro di un capello o poco più) e ottenuto integrando microfluidica, elettronica e sensoristica avanzata.

Il dispositivo - diretta applicazione del paradigma LAB-ON-CHIP - è nato alla Facoltà di Ingegneria di Brescia dalla collaborazione tra i due docenti Pietro Poesio (del laboratorio di Fisica Tecnica) e Vittorio Ferrari (del laboratorio di Elettronica), e le cui applicazioni industriali sono dietro l'angolo, anche grazie alla visibilità che la nostra testata gli ha riservato.

Infatti, in seguito alla pubblicazione sulle pagine del nostro giornale - giusto un anno fa - di un articolo sul nuovo dispositivo messo a punto a ingegneria (clicca qui per leggere l'articolo), qualche azienda ha preso contatto con l'Ateneo. Alcune, poi, hanno dimostrato particolare interesse per la cosa, tanto da strutturare un progetto comune, ora al vaglio del Bando a sostegno di progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale, promosso da Regione Lombardia e MIUR.

“La nuova micro-piattaforma analitica (un micro-dispositivo che consente di realizzare numerosi analisi, integrando al suo interno molte funzionalità) consentirà una significativa riduzione della quantità di campione di fluido da esaminare e, contemporaneamente, un aumento della velocità di risposta rispetto alle tecniche analitiche di laboratorio più tradizionali – spiegano i due docenti -. Le piccole dimensioni dell’intero apparato consentiranno un’estrema portabilità e la possibilità di applicarlo in diverse posizioni dell’impianto”. In più “il micro dispositivo è poco costoso – continuano - e può essere facilmente utilizzato anche da personale non esperto”.

Il LAB-ON-CHIP bresciano ha una lunga storia alle spalle, che passa anche dagli Usa. “Qualche anno fa abbiamo avuto la necessità, per le nostre attività di ricerca, di un sensore adatto alla rilevazione di olio, aria e solidi, in tubi attraverso i quali circola acqua – raccontano Ferrari e Poesio -. E la mancanza in commercio di un dispositivo in grado realizzare misure precise e senza il contatto diretto tra fluidi e sensore ci ha indotti a progettare e costruire noi stessi il dispositivo di cui avevamo bisogno”.

Il sistema realizzato era inizialmente pensato per applicazioni industriali nel campo della chimica e della petrolchimica. Adatto, cioè, ad applicazioni in impianti di grosse dimensioni.

L'idea di applicare la stessa tecnologia a sistemi micrometrici è nata, invece, quando Pietro Poesio è tornato da uno dei suoi soggiorni al Massachusetts Institute of Technology di Boston (clicca qui per accedere ai dettagli sul programma UniBs-MIT, sponsorizzato dalla Fondazione Cariplo), dove ha avuto l'opportunità di lavorare per diverso tempo con uno dei pionieri della microfluidica.

La miniaturizzazione del sistema è stata sviluppata durante il dottorato di ricerca di Marco Demori e ha portato alla realizzazione di un primo micro-dispositivo basato su tecnica capacitiva. I contenuti innovativi del prototipo erano già evidenti nella sua prima versione. Tanto che la sua presentazione al convegno internazionale Int. Conf. on Sensor Device Technologies and Applications (clicca qui per leggere l'abstract), ha ricevuto il premio come migliore contributo.

Ora attendiamo gli sviluppi industriali, a quanto pare alle porte, in campo agroalimentare. E speriamo presto di poter entrare nei dettagli (al momento, assicurano i due docenti, non divulgabili) del progetto.

“I nostri laboratori sono aperti a tutti – concludono Ferrari e Poesio – e saremo ben lieti di discutere altre possibilità applicative del dispositivo, sia nella versione per grandi impianti sia in quella miniaturizzata”.

Per avere maggiori informazioni, potete scrivere direttamente ai due docenti: pietro.poesio@ing.unibs.it e vittorio.ferrari@ing.unibs.it