Premio di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica

Una larga frazione delle attività di tipo biologico, dal trasporto di sostanze alla trasmissione di segnali, avviene all’interfaccia tra le cellule e l’ambiente circostante: la membrana cellulare, con il suo doppio strato lipidico, costituisce tale interfaccia. La membrana cellulare ospita inoltre un gran numero di proteine, responsabili dell’attività fisiologica (si pensi ad esempio che queste rappresentano circa il 60% dei target farmacologici). Per tale motivo lo studio presentato, svolto in collaborazione tra il Dipartimento di Ingegneria Chimica, Materiali e Ambiente della Sapienza e l’Istituto per la Microelettronica e i Microsistemi del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Bologna, ha come scopo ultimo quello di sviluppare dei biosensori che permettano di esaminare il comportamento della membrana cellulare e delle proteine in essa integrate. Le proteine di membrana mantengono la loro funzionalità solo nel loro ambiente nativo, per questo motivo è necessario lo sviluppo di tecniche mimetiche, che si sforzino di simulare il doppio strato lipidico: in questo modo diventerà possibile rilevare l’insieme di processi chimici e fisici a esse associati, d’importanza fondamentale in una vasta gamma di applicazioni biomediche. Uno dei maggiori fattori che influenzano lo sviluppo ed il funzionamento dei biosensori è la comunicazione tra l’elemento sensibile (in questo caso di natura biologica) e l’elemento di trasduzione. Il grafene, uno strato monoatomico di atomi di carbonio, può svolgere un ruolo decisivo, poiché le sue proprietà elettrochimiche, quali ad esempio l’elevata conducibilità, il basso rumore e la bassa resistenza di trasferimento di carica, facilitano lo scambio d’informazioni tra il recettore ed il trasduttore.