Progettazione e realizzazione di biosensori per il monitoraggio ambientale e la sicurezza alimentare
Le attività propongono analisi quantitative di processi biologici e interazioni biomolecolari utili per lo sviluppo di bio/sensori per il rilevamento di contaminanti ambientali e la qualità e sicurezza alimentare. In parallelo si sviluppa strumentazione idonea alla lettura dei suddetti biosensori.
La necessità di utilizzare metodologie efficaci e rapide per determinare la presenza di contaminanti ambientali e agro-alimentari potenzialmente tossici per la salute dell’uomo è oggigiorno imprescindibile. Le attività, finalizzate alla costruzione di biosensori, hanno previsto l’identificazione e caratterizzazione di biorecettori stabili e riproducibili in grado di riconoscere selettivamente diverse classi di pesticidi. Studi sulle relazioni struttura/funzione/dinamica dell’apparato fotosintetico di alghe verdi geneticamente modificate, hanno fornito indicazioni sui ceppi più idonei a preservare attività e funzionalità quando integrati in dispositivi a stato solido. Tali biorecettori sono stati testati su diversi tipi di trasduttori elettrochimici, anche funzionalizzati con nanomateriali e utilizzati, come ulteriore applicazione, per la determinazione della capacità antiossidante dell’astaxantina, uno degli antiossidanti più efficaci disponibili in commercio, È stato, inoltre, sviluppato un immunosensore impedenziometrico label-free per la quantificazione di ocratossina A in soluzione, una micotossina alimentare con proprietà epatotossiche, teratogene, cancerogene e immunosoppressive. Si è, quindi, sviluppato uno strumento prototipo sensoristico multitrasduzione, portatile e miniaturizzato che implementa le funzionalità di un potenziostato-galvanostato con misure in microfluidica e software di gestione utilizzabile anche da remoto. È ora in fase di realizzazione un sensore basato su DNA funzionalizzato con nanocluster di argento tiolati per il rilevamento selettivo di mercurio in soluzione.
Cancelliere, R., Albano, D., Brugnoli, B., Buonasera, K., Leo, G., Margonelli, A., & Rea, G. (2021). Electrochemical and morphological layer-by-layer characterization of electrode interfaces during a label-free impedimetric immunosensor build-up: the case of ochratoxin A. Applied Surface Science, 567 150791.
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