Manipolazione di particelle magnetiche in circuiti per la propagazione di pareti di dominio magnetiche

Data di pubblicazione

24-03-2009

Codice

FI.08.047.A

Stato

Disponibile

Data di priorità

12-01-2009

Fase

Nazionale

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI FISICA

Autori

Riccardo Bertacco, Stefano Brivio, Matteo Cantoni, Marco Donolato, Marco Gobbi, Daniela Petti, Paolo Vavassori

Descrizione

L’invenzione riguarda un sistema per la movimentazione di particelle magnetiche di dimensioni nanometriche per applicazioni lab-on chip. Condotti di materiale magnetico di varia forma (vengono litografati su un substrato. In essi è possibile creare e manipolare, mediante campi magnetici esterni, delle pareti di dominio magnetiche che svolgono l’azione di poli attrattori di particelle magnetiche in sospensione. Lo spostamento controllato delle pareti di dominio si traduce pertanto nello spostamento delle particelle magnetiche (vedi figura), con una risoluzione spaziale dimostrata dell’ordine di 100 nm. Mediante il progetto di condotti opportuni è quindi possibile realizzare le seguenti funzioni: cattura, trasporto e rilascio di particelle magnetiche in sospensione in un liquido posto a contatto con i condotti. Poiché le particelle magnetiche possono essere funzionalizzate in modo da legarsi a molecole o cellule, l’invenzione costituisce la base di una piattaforma tecnologica per la manipolazione molecolare e cellulare on-chip.

Campo di applicazione

L'invenzione può trovare adeguata applicazione in campo medico, farmaceutico, biochimico. Esempi rilevanti sono: analisi e sintesi chimica on-chip, preparazione e purificazione di campioni biologici, manipolazione della singola molecola o cellula.

Vantaggi

<p>Rispetto a soluzioni simili, la tecnologia sviluppata combina la capacità di manipolazione su scala nanometrica con la semplicità dell’implementazione on-chip della stessa. Una peculiarità assolutamente originale consiste nella possibilità di realizzare circuiti anche 3D nei quali le particelle magnetiche (e con esse ciò che a loro è attaccato) possono muoversi secondo un percorso programmabile in tempo reale dall’esterno e con dei sistemi integrati di rivelazione del passaggio della particella. In riferimento ad applicazioni biochimiche ciò consente lo studio e la manipolazione parallela di molecole o cellule per la realizzazione di processi (di analisi e sintesi) ed esperimenti statisticamente significativi. </p>

Stadio di sviluppo

Applicazione dell’invenzione in campo biochimico.

Contatto

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