PERIODO: GIUGNO - LUGLIO


Il corso si concentra su due aspetti rilevanti delle Nano-Bio-tecnologie per il rilevamento elettrochimico mediante circuiti CMOS in applicazioni mediche: le interfacce Nano / Bio e le interfacce Bio / CMOS. Durante il corso, si dimostra il miglioramento dovuto alla nano-strutture in interfacce elettrochimiche basate su membrane biologiche e si discutono architetture particolari per il rilevamento di metaboliti umani mediante tecnologie CMOS. La fisica delle interfacce nano-bio è discussa con particolare riferimento ai miglioramenti in termini di specificità, sensibilità, e limite di detection dei biochip ottenuti. Numerosi esempi di diverse architetture CMOS integrate con nano- e bio-strutture a fini di rilevamento di metaboliti umani sono presentati e discussi in dettaglio

This course is focused on two relevant aspects of the Electrochemical Nano-Bio-technology for CMOS sensing in medical applications: the Nano/Bio and the Bio/CMOS interfaces. Improvement due to nano-structures in bioactive interfaces and special architectures for CMOS-based detection of bio-functionality will be demonstrated. The Physics of the obtained nano-bio interfaces will be deeply discussed with special focus on the improvements in terms of specificity and sensitivity. Several examples of different CMOS architectures integrated with nano- and bio-structures for sensing purposes will be presented and deeply discussed.

1. Introduzione alla biochimica
2. Interazioni Probe/Target con DNA o anticorpi
3. Interazioni Probe/Target con Ossidasi e Citocromi P450
4. Principi di Detection con DNA e Ossidasi
5. Principi di Detection con Citocromi P450
6. Immobilizzazione di molecole Probe
7. Metodi per testare la qualità degli strati di Probe (spettroscopie RR, SPR e microscopia SEM)
8. Metodi per testare la qualità degli strati di Probe (Microscopie AFM+STM)
9. Nanotecnologie per prevenire il Trasferimento Elettronico
10. Nanotecnologie per promuovere Trasferimento Elettronico
11. Circuiti Elettronici per la misura di metaboliti in regime di potenziale fisso
12. Circuiti Elettronici per la misura di metaboliti in regime di scansione di potenziale
13. Circuiti Elettronici per la misura di metaboliti con sistemi multi-panel
14. Circuiti Elettronici per la misura Capacitiva di DNA
15. Trasmissione di Dati e di Potenza

1. Probes and Targets Building Blocks
2. Probes/Target interactions with DNA or Antibodies
3. Probes/Target interactions with Oxidases and Cytochromes P450
4. Probes Detection Principles with DNA or Oxidases
5. Probes Detection Principles with cytochromes P450
6. Probes immobilization
7. Checking Probes-layer quality (RR+SPR+SEM)
8. Checking Probes-layer quality (AFM+STM)
9. Nanotechnology to prevent Electron Transfer
10. Nanotechnology to enhance Electron Transfer
11. Circuits for metabolites detection in Fixed-Voltage
12. Circuits for metabolites detection in Scanning Voltage
13. Circuits for metabolites detection with multi-panel systems
14. Circuits for DNA Capacitance Detection
15. Remote Data and Powering transmission