Riassunto analitico
La determinazione di diverse biomolecole è oggi possibile grazie a dispositivi commerciali in grado di dare risultati accurati in un tempo relativamente breve. Buona parte di questi dispositivi sono dei biosensori usa e getta in grado di sfruttare un segnale amperometrico per determinare quantitativamente la presenza di diverse specie nel sangue. Tuttavia, questo tipo di analisi risulta invasiva, puntuale e non prolungata nel tempo.
Numerose applicazioni biomediche richiedono la possibilità di avere un monitoraggio continuo dei parametri biochimici, permettendo di valutarne l’evolversi in diverse condizioni fisiche, sia fisiologiche che patologiche, intervenendo tempestivamente in caso di irregolarità. In tal senso è necessaria la progettazione e l’utilizzo di sensori non invasivi, che permettano la misura dei parametri di interesse da liquidi corporei durante un tempo prolungato: questo renderebbe possibile il monitoraggio continuo del glucosio nei soggetti diabetici o dell’acido lattico negli atleti durante l’attività fisica.
In questo lavoro di Tesi si è cercato di sviluppare biosensori amperometrici a base di ossido di grafene (GO) funzionalizzato con chitosano per la determinazione del glucosio e dell’acido lattico nel sudore. Il grafene infatti, grazie alle numerose proprietà tra cui l’elevata conducibilità, l’elevata area superficiale, la resistenza meccanica e la conduttività termica, sta trovando un largo impiego in diversi campi, tra cui la sensoristica elettrochimica. Il chitosano, covalentemente legato al GO, permette un ancoraggio stabile dell’enzima, che è in grado di garantire un’elevata selettività verso l’analita desiderato. Inizialmente sono stati ottimizzati i parametri di deposizione del substrato a base di GO e determinate le performance del biosensore in condizioni ideali, per poi passare ad una matrice più complessa: sudore; qui è stato verificato il funzionamento e la selettività. Infine, è stato anche simulato il funzionamento del dispositivo finale, dove il flusso di sudore è garantito dalla capillarità della soluzione su carta.
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