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Sistema organico per monitorare l’attività cellulare

Elettrofisiologia in vitro e in vivoNeuroingegneriaOrganic Charge Modulated FET

Introduzione

L’invenzione consiste in un array di transistor organici specificamente progettati per applicazioni elettrofisiologiche, sia in vitro che in vivo. Il sistema è stato ottimizzato per poter rilevare le piccole variazioni di carica indotte dall’attività elettrica cellulare, utilizzando tecniche a basso costo e materiali biocompatibili, trasparenti e leggeri.

Caratteristiche Tecniche

Il sistema si basa sul funzionamento dell’Organic Charge Modulated Field Effect Transistor (OCMFET), un transistor organico a gate flottante che che permette la rilevazione di piccole quantità di carica presenti su un’area chiamata “area sensibile”. Il sistema proposto consiste in una matrice di OCMFET progettata per ospitare colture cellulari e ottimizzata per rilevare le variazioni di carica locali indotte dall’attività elettrica di cellule elettro-attive, quali neuroni e cardiomiociti. In particolare, la zona centrale del dispositivo (dove sono presenti le aree sensibili) è progettata con materiali biocompatibili che promuovono l’adesione e la vitalità cellulare. L’intero processo di fabbricazione è compatibile con l’utilizzo di substrati plastici flessibili e trasparenti per applicazioni usa e getta, quali il test di nuovi farmaci, interfacce innovative uomo-macchina, sistemi di stimolazione neurale.

Possibili Applicazioni

  • Test di farmaci e neurofarmaci;
  • Interfacce cervello macchina;
  • Biosensori cellulari.

Vantaggi

  • Il sistema può essere realizzato su substrati plastici, economici, flessibili e trasparenti;
  • Il sistema non necessita di un elettrodo di riferimento esterno;
  • Ogni transistor può essere pilotato indipendentemente;
  • L’area dove sono coltivate le cellule e il semiconduttore sono separati.