SISTEMA MICROELETTRONICO BASATO SU DIELETTROFORESI PER DIAGNOSTICA AVANZATA DI PATOLOGIE TUMORALI

La Dielettroforesi (DEP) è stata introdotta per la prima volta da Pohl per descrivere il movimento delle particelle dovuto agli effetti di polarizzazione dielettrica in campi elettrici non uniformi. La DEP è un effetto elettrocinetico efficiente con ampi campi di applicazione per la manipolazione di specie sub-micrometriche. I vantaggi della DEP rispetto ad altre tecniche di analisi comprendono il fatto che essa sia intrinsecamente label-free e che sia una tecnica diagnostica specifica, veloce e potenzialmente a basso costo. Tali vantaggi consentono, quindi, di caratterizzare vari bio-analiti e implementare differenti applicazioni biomediche [3]. In questa tesi si sono valutate le potenzialità dell’applicazione della Dielettroforesi al fine di effettuare una separazione continua ed efficiente delle cellule tumorali umane in maniera non invasiva e label-free, sfruttando le caratteristiche dielettriche intrinseche delle cellule stesse. In particolare si sono studiate cellule cancerogene mammarie (MDA231) e leucociti (Jurkat) immerse in un fluido isotonico ed iso-osmotico ad esse (Phosphate Buffered Saline, PBS) per garantirne la stabilità e non modificarne le caratteristiche in maniera irreversibile. La struttura progettata nella presente tesi è un canale microfluidico caratterizzato dalla presenza di elettrodi interdigitati alimentati in tensione alternata al fine di generare un gradiente di campo elettrico in grado di contrastare la forza di trascinamento (Drag Force) e la diffusione delle particelle nel fluido, per garantirne la separazione.