• scale laws
• micro-fabbricazione
• minimally invasive devices
• lab-on-chip
• leggi di scala
• lab-on-chip
• interfaccia artificiale/biologica
• endoscopic capsule
• dispositivi mininvasivi
• capsule endoscopiche
• bio-hybrid sensors
• artificial/biological interface
• sensori bio-ibridi micro-fabrication

Il presente lavoro di tesi ha preso in esame lo studio di tecnologie e materiali per la realizzazione di dispositivi miniaturizzati in ambito biomedico. In particolare sono state realizzate delle superfici di interfaccia tra sistemi biologici e artificiali, prendendo in considerazione diverse scale dimensionali, dal centimetro al micrometro. Per ogni intervallo sono stati studiati i problemi connessi alla progettazione, alla strategia di fabbricazione e all’interazione con gli elementi biologici. Sono stati valutati, come sistemi esemplificativi delle varie problematiche, dei dispositivi medici che entrano in contatto con sostanze biologiche (uno strumento endoscopico, un sensore bio-ibrido e un dispositivo lab-on-chip). Gli strumenti sono stati progettati e fabbricati in modo da possedere capacità di attuazione e/o sensorizzazione innovative dal punto di vista ingegneristico e, allo stesso tempo, garantire la sicurezza della parte trattata.

The present work is focused on the study of technologies and materials for the production of miniaturized biomedical devices. In particular, different surfaces were developed as interface between artificial and biological systems. Different length scale were considered, between the centimetre and the micrometre; for each range the problems related to the design, the fabrication strategy and the interaction with the biological elements were studied. Different medical devices, which interact with biological substances, are described as examples of the diverse issues (an endoscopic instrument, a bio-hybrid sensor and a lab-on-chip device). The developed devices are safe for the biological systems and, at the same time, they incorporate innovative actuation and sensorization systems.