• QCM
• bilance microgravimetriche
• RNA

Scopo della presente tesi è stato lo sviluppo di un sistema di misura basato sull’utilizzo di un biosensore. Il sensore è costituito da una bilancia microgravimetrica (QCM), ovvero da un disco di quarzo munito di due elettrodi d’oro, uno dei quali funzionalizzato con sonde oligonucleotidiche. Tale dispositivo è in grado di rilevare le variazioni di massa dovute all’adesione di molecole bersaglio alle sonde, che inducono una variazione della frequenza di risonanza del quarzo. L’obiettivo finale è quello di mettere a punto un sistema in grado di misurare la concentrazione di RNA messaggero (mRNA) in estratti cellulari, da utilizzare in studi sull’espressione genica. Le potenziali applicazioni del sistema investono vari ambiti (clinico, ambientale, alimentare), e spaziano dalla diagnosi di malattie genetiche alla individuazione di contaminazioni OGM nei cibi.
Nel corso del lavoro, sono state studiate le caratteristiche di alcuni quarzi in diverse condizioni (aria, liquidi di varia viscosità), evidenziando il comportamento dei parametri RLC equivalenti, del fattore di merito Q, della risposta in ampiezza e fase. Sulla base di questo studio, sono stati studiati e realizzati diversi circuiti oscillatori, confrontando i relativi comportamenti ed i rispettivi vantaggi e svantaggi. In particolare, è stato studiato e realizzato un circuito oscillatore che soddisfa i requisiti richiesti da applicazioni QCM in fase liquida. Per mezzo di un’approfondita indagine della letteratura, sono state identificate e confrontate le varie tecniche di misura utilizzabili per la caratterizzazione e la misura di sistemi QCM. L’analisi di impedenza, risultata la più adatta per l’applicazione specifica, è stata utilizzata come benchmark per il sistema messo a punto. Il sistema sperimentale di misura è stato automatizzato grazie allo sviluppo di un software di controllo dedicato in ambiente LabVIEW, per una maggiore riproducibilità delle procedure di misura.
I test sperimentali, effettuati sia con il sistema realizzato che l’analizzatore di impedenza, hanno fornito un primo riscontro della effettiva capacità del sensore di legare l’mRNA.