Sensori stampati per il monitoraggio di crescita cellulare tramite spettroscopia di impedenza

Il monitoraggio basato sulla spettroscopia di impedenza risulta, ad oggi, essere una delle tecniche più promettenti e innovative in quanto, grazie all’utilizzo di sensori elettrochimici, è in grado di ottenere dati in tempo reale su adesione, crescita, migrazione e differenziazione di colture cellulari. Essendo una tecnica non invasiva e poco costosa sta trovando sempre più applicazioni in diversi ambiti della ricerca che utilizza le colture cellulari. La presente tesi si propone di fornire una descrizione di strumenti e processi necessari per questo tipo di monitoraggio, illustrando le caratteristiche dell’elettronica utilizzata e presentando alcuni esempi di applicazione di quest’ultima. Per raggiungere tali obiettivi la tesi è stata suddivisa in 4 parti. Nella prima vengono analizzati i circuiti elettrici per il monitoraggio di cellule tramite impedenza, sottolineando in particolare i vari tipi di sensori utilizzati. Segue poi, nella seconda parte, un’analisi più approfondita dei sensori interdigitati, indicati come i più adatti per rilevare tutti i dati necessari, descrivendone i metodi di stampa e i materiali utilizzati. Nella terza parte vengono invece forniti degli esempi di applicazioni dei sensori interdigitati, sempre più utilizzati negli ultimi anni per il monitoraggio delle colture cellulari. Verrà descritto in particolare il metodo ECIS. Nella quarta e ultima parte vengono invece definite la fabbricazione e la caratterizzazione dei sensori ovvero viene illustrato il processo grazie al quale i sensori vengono costruiti e successivamente controllati, ottenendo informazioni sul comportamento e sull’accuratezza dei sensori in diverse condizioni di lavoro, per poi poter definire le condizioni migliori in cui lavorare. Viene anche illustrato un caso pratico in cui i sensori sono stati utilizzati per effettuare misure di impedenza.