Sensore di alogenuri per applicazioni ambientali e medico-diagnostiche

Sensore di alugenuri

L’invenzione permette la determinazione dello ione cloruro in matrici ambientali (acque e terreno) e in fluidi biologici (sudore per esempio) permettendo anche alcune analisi nel settore medico-diagnostico (per esempio fibrosi cistica).

Titolo brevetto Transistor elettrochimico organico a base di polimero conduttore e nanoparticelle di alogenuro di Ag, AgX (X = Cl, I, Br) come sensore chimico
Area Chimica e biotecnologie
Titolarità Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Inventori Isacco Gualandi, Beatrice Fraboni, Erika Scavetta
Ambito territoriale di tutela Internazionale (PCT)
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords Transistor Organico Elettrochimico (OECT), nanoparticelle di AgX, polimero conduttore, sensore elettrochimico, analisi liquidi, analisi fluidi biologici
Depositato il 09/05/2017

I transistor elettrochimici a base organica (OECT) sono utilizzati in ambito scientifico per lo sviluppo di sensori chimici innovativi che uniscono la trasduzione elettrochimica del segnale a una sua amplificazione intrinseca. Queste caratteristiche permettono agli OECT di registrare segnali bio-chimici in vitro e in-vivo con elevate prestazioni. La struttura degli OECT è tale da permettere una loro realizzazione basata interamente sull’impiego di materiali polimerici (inclusi gli elettrodi). Per queste ragioni gli OECT sono stati utilizzati per la fabbricazione di dispositivi elettronici stampati su tessuto, e anche in questo caso le principali applicazioni riguardano lo sviluppo di sensori.

L’invenzione si riferisce a un nuovo materiale che permette di realizzare un sensore elettrochimico a due terminali che mantiene le capacità di trasduzione e di amplificazione di un transistor a tre terminali. Il materiale può essere progettato in modo da essere sensibile a diversi anioni quali ad esempio cloruri, bromuri, ioduri, e solfuri presenti nel liquido sotto test. Questi materiali innovativi possono essere stampati su vari substrati quali vetro, plastica e tessuto aprendo le porte a nuove tipologie di sensori non realizzabili con le tecnologie tradizionali, ad esempio completamente implementati all’interno di un tessuto o capo di abbigliamento.

Ambiti di applicazione:

Le principali applicazioni previste sono la realizzazione di sensori portatili e/o indossabili la cui elettronica di lettura è facilmente abbinabile a uno smartphone, in ambito biomedicale ed ambientale.  Ad esempio, è stato già realizzato un sensore costituito da un filo di cotone ricoperto con il materiale sensibile, cui prestazioni sono confrontabili o superiori a dispositivi elettrochimici tradizionali.

Vantaggi:

  • dispositivo conformabile, flessibile e facilmente miniaturizzabile
  • dispositivo in grado di funzionare  a basso voltaggio (<1 V) e bassa potenza assorbita;
  • dispositivo adattabile su qualsiasi substrato, ad es.plastica, vetro, tessile;
  • dispositivo "usa e getta" biocompatibile, usa e getta, a basso costo;
  • processo di fabbricazione a basso costo e "green";
  • segnale elettrico registrato con un elettronica di lettura semplice e a basso costo

Il dott.Gualandi parteciperà al Techshare Day che si terrà a Torino il 25 Giugno del 2019 presso il Politecnico di Torino per presentare il suo brevetto in occasione dell'Italian Tech Week.