L’età media della popolazione mondiale cresce sempre di più ogni anno, mettendo in evidenza un ritmo che non conosce precedenti; inoltre, oltre all’innalzamento dell’aspettativa di vita, si è verificata una transizione epidemiologica nella patologia emergente: da una condizione in cui prevalevano malattie infettive e carenziali, si è giunti ad una preponderanza di patologie cronico-degenerative. Si prevede che il numero di soggetti con disabilità aumenterà proporzionalmente alla crescita della popolazione, con una percentuale più alta proprio nelle classi di età maggiormente avanzata. Per sopperire a queste problematiche è stata necessaria l’introduzione di dispositivi biomedici facilmente accessibili e a basso costo che permettano una diagnosi rapida e personalizzata. Un lab-on-chip (LOC) è un sistema di laboratorio miniaturizzato automatizzato che integra in un singolo chip una o più analisi che solitamente sono eseguite in laboratorio. Per svolgere operazioni di analisi su strumenti di dimensioni estremamente ridotte a confronto con le analoghe strumentazioni convenzionalmente utilizzate nei laboratori, i dispositivi lab-on-chip sfruttano una tecnologia fondamentale: la microfluidica. La microfluidica, oltre ad essere la scienza che studia il comportamento, il controllo e la manipolazione ad alta precisione di volumi di fluidi molto ridotti sotto forma di goccioline o che scorrono attraverso i microcanali, è la tecnologia che permette la fabbricazione di dispositivi microminiaturizzati che contengono camere e canali attraverso i quali i fluidi fluiscono o sono confinati. Per diventare sistemi diagnostici completi, oltre ad un sistema di microcanali, i lab-on-chip comprendono pompe integrate, elettrodi, valvole, campi elettrici e componenti elettronici. L’impiego della tecnologia lab-on-chip in campo biomedico ha consentito la possibilità di svolgere analisi e ricavare le derivanti diagnosi senza l’esigenza di doversi rivolgere all’assistenza di strutture cliniche che, altrimenti, sarebbero costrette ad impegnare i propri laboratori ed il proprio personale. I test svolti mediante l’uso dei lab-on-chip offrono numerosi benefici: sono rapidi da effettuare, economici, portatili, non invasivi, di facile utilizzo, tempestivi nella fornitura dei risultati poiché dotati di un efficiente processo decisionale clinico che permette di ridurre il ritardo del trattamento e, inoltre, consentono alle persone, in particolare a quelle anziane, di monitorare periodicamente la propria salute. Le innovazioni apportate dallo sviluppo della tecnologia lab-on-chip hanno portato la medicina convenzionale a diventare medicina predittiva e diagnostica personalizzata.
LAB ON CHIP: UTILITÀ, VANTAGGI ED APPLICAZIONI
MATTIELLO, NOEMI
2021/2022
Abstract
L’età media della popolazione mondiale cresce sempre di più ogni anno, mettendo in evidenza un ritmo che non conosce precedenti; inoltre, oltre all’innalzamento dell’aspettativa di vita, si è verificata una transizione epidemiologica nella patologia emergente: da una condizione in cui prevalevano malattie infettive e carenziali, si è giunti ad una preponderanza di patologie cronico-degenerative. Si prevede che il numero di soggetti con disabilità aumenterà proporzionalmente alla crescita della popolazione, con una percentuale più alta proprio nelle classi di età maggiormente avanzata. Per sopperire a queste problematiche è stata necessaria l’introduzione di dispositivi biomedici facilmente accessibili e a basso costo che permettano una diagnosi rapida e personalizzata. Un lab-on-chip (LOC) è un sistema di laboratorio miniaturizzato automatizzato che integra in un singolo chip una o più analisi che solitamente sono eseguite in laboratorio. Per svolgere operazioni di analisi su strumenti di dimensioni estremamente ridotte a confronto con le analoghe strumentazioni convenzionalmente utilizzate nei laboratori, i dispositivi lab-on-chip sfruttano una tecnologia fondamentale: la microfluidica. La microfluidica, oltre ad essere la scienza che studia il comportamento, il controllo e la manipolazione ad alta precisione di volumi di fluidi molto ridotti sotto forma di goccioline o che scorrono attraverso i microcanali, è la tecnologia che permette la fabbricazione di dispositivi microminiaturizzati che contengono camere e canali attraverso i quali i fluidi fluiscono o sono confinati. Per diventare sistemi diagnostici completi, oltre ad un sistema di microcanali, i lab-on-chip comprendono pompe integrate, elettrodi, valvole, campi elettrici e componenti elettronici. L’impiego della tecnologia lab-on-chip in campo biomedico ha consentito la possibilità di svolgere analisi e ricavare le derivanti diagnosi senza l’esigenza di doversi rivolgere all’assistenza di strutture cliniche che, altrimenti, sarebbero costrette ad impegnare i propri laboratori ed il proprio personale. I test svolti mediante l’uso dei lab-on-chip offrono numerosi benefici: sono rapidi da effettuare, economici, portatili, non invasivi, di facile utilizzo, tempestivi nella fornitura dei risultati poiché dotati di un efficiente processo decisionale clinico che permette di ridurre il ritardo del trattamento e, inoltre, consentono alle persone, in particolare a quelle anziane, di monitorare periodicamente la propria salute. Le innovazioni apportate dallo sviluppo della tecnologia lab-on-chip hanno portato la medicina convenzionale a diventare medicina predittiva e diagnostica personalizzata.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/33740