24 marzo 2015

Registrare i segnali elettrici provenienti dalle cellule. Uno studio pubblicato su Scientific Reports il 6 Marzo 2015

Ricordo uno studio di Annalisa Bonfiglio dedicato all'elettronica indossabile (2011) e uno ai transistor a effetto di campo organici: Organic Field Effect Transistors for Textile Application (2005). Per questo non mi ha sorpreso leggere la notizia di oggi: DEALAB, nuovi dispositivi elettronici con semiconduttori organici. Oggetto dello studio (pubblicato su Scientific Reports il 6 Marzo 2015) è lo sviluppo di una tecnologia adatta alla registrazione dell’attività elettrica delle cellule per mezzo di dispositivi basati su semiconduttori organici.
L'obiettivo perseguito dai gruppi di ricerca dell'Università di Cagliari (Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Elettronica e DeaLab), dell'Università di Genova (Dipartimento di Informatica, Bioingegneria e Robotica), è realizzare colture cellulari su substrati plastici. Lo scopo ultimo è costruire dispositivi in grado di registrare i segnali elettrici provenienti dalle cellule.
La caratterizzazione del sistema con cellule cardiache e neuroni è stato sviluppato al Dipartimento di Bioingegneria, Robotica, Informatica e Sistemistica dell’Università di Genova da Andrea Spanu, dottorando di ricerca della Scuola di Dottorato in Scienze e Tecnologie dell’Informazione e della Conoscenza (indirizzo di Bioingegneria, dell’Università di Genova). A lui si deve anche il sistema di misurazioni elettrofisiologiche. Stefano Lai ha partecipato alla progettazione e alla realizzazione del dispositivo. Piero Cosseddu ha contribuito alla definizione della procedura e all'interpretazione dei risultati. Mariateresa Tedesco ha curato la preparazione delle colture cellulari e ha contribuito all'esperimento con le cellule viventi. Sergio Martinoia ha coordinato il lavoro partecipando alla progettazione della piattaforma e del sistema di misurazioni elettrofisiologiche. Annalisa Bonfiglio ha coordinato il lavoro, concentrandosi in particolare sul design e la realizzazione del dispositivo e della piattaforma di lavoro.


Andrea Spanu, Stefano Lai, Piero Cosseddu, Mariateresa Tedesco, Sergio Martinoia, Annalisa Bonfiglio
An organic transistor-based system for reference-less electrophysiological monitoring of excitable cells
ABSTRACT In the last four decades, substantial advances have been done in the understanding of the electrical behavior of excitable cells. From the introduction in the early 70's of the Ion Sensitive Field Effect Transistor (ISFET), a lot of effort has been put in the development of more and more performing transistor-based devices to reliably interface electrogenic cells such as, for example, cardiac myocytes and neurons. However, depending on the type of application, the electronic devices used to this aim face several problems like the intrinsic rigidity of the materials (associated with foreign body rejection reactions), lack of transparency and the presence of a reference electrode. Here, an innovative system based on a novel kind of organic thin film transistor (OTFT), called organic charge modulated FET (OCMFET), is proposed as a flexible, transparent, reference-less transducer of the electrical activity of electrogenic cells. The exploitation of organic electronics in interfacing the living matters will open up new perspectives in the electrophysiological field allowing us to head toward a modern era of flexible, reference-less, and low cost probes with high-spatial and high-temporal resolution for a new generation of in-vitro and in-vivo monitoring platforms.

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