Questo laboratorio è dedicato allo sviluppo ed implementazione di dispositivi optofluidici monolitici per diverse applicazioni biofotoniche. La fabbricazione di questi dispositivi avviene mediante microlavorazioni con laser a femtosecondi che consentono innovative geometrie tridimensionali che non sono ottenibili con tecnologie di microfabbricazione convenzionali. In particolare, i circuiti microfluidici vengono ottenuti mediante irraggiamento laser e successiva rimozione selettiva delle regioni irraggiate mediante attacco chimico (tecnica denominata FLICE). Questo approccio innovativo consente di ottenere un elevato controllo della sezione e posizione dei microcanali che risultano direttamente sepolti nel vetro. Questo risolve uno dei principali problemi della fabbricazione dei lab-on-chip e cioè sigillare il circuito microfluidico. Con questo approccio è stata dimostrata la possibilità di effettuare una rivelazione integrata di biomolecole in un lab-on-a-chip, basata su misure in fluorescenza e label-free, grazie all’integrazione nello stesso dispositivo di reti microfluidiche e circuiti fotonici integrati. Recentemente l’attività si è focalizzata sulla dimostrazione di chip optofluidici per la manipolazione, intrappolamento e deformazione di singole cellule.

Attrezzature

Questo laboratorio è equipaggiato di strumentazione specifica per la creazione e caratterizzazione di canali microfluidici: due sistemi ad alta precisione di micro-pome a pressione a 4 canali (FLUIGENT ed ELVEFLOW), con una risoluzione di pochi µbar; una pompa a siringa per il controllo diretto del flusso in ingresso o in uscita dai dispositivi; diversi sensori per la misurazione ad alta risoluzione di flussi microfluidici, fino ad un minimo di 1.5 μl/min. Sono inoltre presenti un microscopio a fluorescenza, utilizzato per lo studio di campioni biologici all’interno dei dispositivi microfluidici e la loro caratterizzione tramite beads fluorescenti ed un microscopio a campo chiaro, per la misura e caratterizzazione dei microcanali.
Per la caratterizzazione e l’attuazione dei componenti fotonici integrati, quali optical tweezers o guide d’onda per la detection o l’illuminazione, sono presenti diversi laser a stato solido con emissione nello spettro della luce visibile ed un laser infrarosso in fibra con potenza massima di 10 W.