Un team internazionale guidato dal professor Arben Merkoçi dell'ICREA ha appena sviluppato nuove piattaforme di rilevamento basate su nanocarta di cellulosa batterica. Queste nuove piattaforme sono semplici, basso costo e facile da produrre e presentano proprietà eccezionali che li rendono ideali per applicazioni di (bio)rilevamento ottico. I risultati sono stati riportati in ACS Nano .
I ricercatori di ICN2 stanno facendo un ulteriore passo avanti nello sviluppo di semplici, biosensori a basso costo e di facile produzione. In un articolo pubblicato su ACS Nano , hanno recentemente segnalato varie piattaforme di rilevamento ottico innovative basate su nanocarta. Per ottenere questo risultato, l'autore corrispondente, CREA Prof Arben Merkoçi, Capogruppo presso ICN2 e primo autore, Dr Eden Morales-Narváez (da ICN2) e Hamed Golmohammadi (ricercatore in visita presso ICN2), a partire dal Nanobioelettronica e biosensori Gruppo, ha stabilito una collaborazione internazionale con la Shahid Chamran University (Iran), l'Università di Scienze Agrarie e Risorse Naturali Gorgan (Iran) e l'Accademia delle Scienze della Repubblica Ceca.
La cellulosa è semplice, naturalmente abbondanti ea basso costo. Però, le fibre di cellulosa che vanno su scala nanometrica mostrano proprietà straordinarie come flessibilità, elevata cristallinità, biodegradabilità e trasparenza ottica, tra gli altri. Il nanomateriale può essere estratto dalla polpa di cellulosa vegetale o sintetizzato da batteri non patogeni. Attualmente, la nanocellulosa è in fase di ricerca attiva per una miriade di applicazioni tra cui filtrazione, medicazione, approcci per la rimozione dell'inquinamento ed elettronica flessibile e trasparente, considerando che è stato scarsamente esplorato per le applicazioni di (bio)rilevamento ottico.
Il team di ricerca guidato da ICREA Prof Arben Merkoçi cerca di progettare, fabbricare, e prova semplice, piattaforme di rilevamento monouso e versatili basate su questo materiale. Hanno progettato diverse piattaforme di rilevamento ottico basate su nanocarta di cellulosa batterica. Nell'articolo, gli autori descrivono come il materiale può essere sintonizzato per esibire proprietà plasmoniche o fotoluminescenti che possono essere sfruttate per applicazioni di rilevamento. Nello specifico, hanno preparato due tipi di nanocarta plasmonica e due tipi di nanocarta fotoluminescente utilizzando diversi nanomateriali otticamente attivi.
I ricercatori hanno sfruttato la trasparenza ottica, porosità, idrofilia, e suscettibilità alla modificazione chimica del materiale. La cellulosa batterica impiegata in questa ricerca è stata ottenuta utilizzando un approccio dal basso verso l'alto ed è dimostrato che può essere facilmente trasformata in dispositivi utili per applicazioni di rilevamento utilizzando la stampa a cera o semplici strumenti di punzonatura. Il team scientifico dimostra anche come queste nuove piattaforme di rilevamento possono essere modulate per rilevare analiti biologicamente rilevanti come cianuro e agenti patogeni tra gli altri.
Secondo gli autori, questa classe di piattaforme può rivelarsi preziosa per visualizzare informazioni analitiche in diversi campi come la diagnostica, monitoraggio ambientale e sicurezza alimentare. Inoltre, poiché la cellulosa batterica è flessibile, leggero, biocompatibile e biodegradabile, i compositi proposti potrebbero essere utilizzati come sensori ottici indossabili e potrebbero anche essere integrati in nuovi dispositivi teranostici. Generalmente, i sensori cartacei sono noti per essere semplici, portatile, monouso, dispositivi a basso consumo energetico e poco costosi che potrebbero essere sfruttati in medicina, rilevamento di esplosivi o composti pericolosi e studi ambientali.
