Sensori chimici basati su molecole e nanoparticelle
Creators: name: Battistini, Gionata <1977>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2008
Subjects: CHIM/03 Chimica generale e inorganica

description: Con questo lavoro di tesi si è cercato da un lato di dare un contributo al settore dei
sensori chimici, caratterizzando e sviluppando diversi sistemi che presentano
promettenti proprietà per l’utilizzo nella realizzazione di sensori luminescenti, e
dall’altro di studiare sistemi di nanoparticelle di oro per identificarne e
caratterizzarne i processi che portano all’interazione con un’unità fluorescente di
riferimento, il pirene.
Quest’ultima parte della tesi, sviluppata nel capitolo 4, sebbene possa apparire
“slegata” dall’ambito della sensoristica, in realtà non lo è in quanto il lavoro di
ricerca svolto rappresenta una buona base di partenza per lo sviluppo di sistemi di
nanoparticelle metalliche con un possibile impiego in campo biomedico e
diagnostico.
Tutte le specie studiate, seppur molto diverse tra loro, posseggono quindi buone
caratteristiche di luminescenza ed interessanti capacità di riconoscimento, più o
meno selettivo, di specie in soluzione o allo stato gassoso.
L’approccio generale che è stato adottato comporta una iniziale caratterizzazione
in soluzione ed una susseguente ottimizzazione del sistema mirata a passare al
fissaggio su supporti solidi in vista di possibili applicazioni pratiche.
A tal proposito, nel capitolo 3 è stato possibile ottenere un monostrato organico
costituito da un recettore (un cavitando), dotato di una parte fluorescente le cui
proprietà di luminescenza sono sensibili alla presenza di una funzione chimica che
caratterizza una classe di analiti, gli alcoli. E’ interessante sottolineare come lo
stesso sistema in soluzione si comporti in maniera sostanzialmente differente,
mostrando una capacità di segnalare l’analita molto meno efficiente, anche in
funzione di una diversa orientazione della parte fluorescente. All’interfaccia
solido-gas invece, l’orientamento del fluoroforo gioca un ruolo chiave nel processo
di riconoscimento, e ottimizzando ulteriormente il setup sperimentale e la
composizione dello strato, sarà possibile arrivare a segnalare quantità di analita
sempre più basse.
Nel capitolo 5 invece, è stato preso in esame un sistema le cui potenzialità, per un
utilizzo come sonda fluorescente nel campo delle superfici di silicio, sembra
promettere molto bene. A tal proposito sono stati discussi anche i risultati del
lavoro che ha fornito l’idea per la concezione di questo sistema che, a breve, verrà
implementato a sua volta su superficie solida.
In conclusione, le ricerche descritte in questa tesi hanno quindi contribuito allo
sviluppo di nuovi chemosensori, cercando di migliorare sia le proprietà fotofisiche
dell’unità attiva, sia quelle dell’unità recettrice, sia, infine, l’efficienza del
processo di traduzione del segnale. I risultati ottenuti hanno inoltre permesso di
realizzare alcuni prototipi di dispositivi sensoriali aventi caratteristiche molto
promettenti e di ottenere informazioni utili per la progettazione di nuovi dispositivi
(ora in fase di sviluppo nei laboratori di ricerca) sempre più efficienti, rispondendo
in tal modo alle aspettative con cui questo lavoro di dottorato era stato intrapreso.