Tecnologia C4D

Capacitively coupled contactless conductivity detection.

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L’approccio C4D si basa sulla determinazione della presenza e/o della concentrazione dell’analita target mediante separazione elettroforetica degli analiti (in forma ionica) presenti nel campione e successiva misura conduttimetrica senza contatto al passaggio degli analiti separati nella zona di rilevazione. Si ottiene quindi uno spettro di picchi di conducibilità (o di tensione attraverso opportuna trasduzione elettronica) al variare dei tempi di transito dei pacchetti di ioni separati. Tarando il dispositivo con opportune soluzioni titolate è quindi possibile identificare i diversi ioni (analiti target) e quantificarli.

Nello specifico i punti caratterizzanti la realizzazione di un elemento sensibile con l’approccio C4D sono:


1- La progettazione del dispositivo microfluidico in cui eseguire caricamento del campione e corsa elettroforetica, nonché la realizzazione e la caratterizzazione microfluidica  dei dispositivi LOC.

2- La scelta dell’elettrolita di background in cui far avvenire la corsa elettroforetica, scelta fondamentale per aumentare il potere separatore della tecnica e ottimizzare il rapporto segnale/rumore della stessa.


Nel caso di sensori per la misura di analiti “sul campo”, la soluzione adottata è stata l’ implementazione della tecnica di analisi su un substrato planare in materiale polimerico e nella forma di un circuito microfluidico (LOC).

Tale forma implementativa consente di ottenere tutta una serie di vantaggi:


Ridotto ingombro del dispositivo.

Ridotto volume del liquido da campionare e su cui condurre l’analisi.

Ridotto volume dell’elettrolita di background attraverso il quale viene effettuata la separazione e la detection.

Semplificazione delle procedure di gestione ed analisi.

Miglior sensibilità della detection.

Possibilità di sfruttare tecnologie batch (tipiche dell’industria microelettronica) per la produzione dei dispositivi.

Elevata riproducibilità del processo.

Elevata versatilità del processo che consente rapidi ed efficienti variazioni (ad es. dimensionali) con impatto minimo sui tempi e sull’economicità del processo produttivo.

Costo contenuto.

Perchè
acca2o?

 

I sensori di questo progetto, caratterizzati da un consumo ridotto e da un costo contenuto permettono, di monitorare situazioni che al momento non sono monitorabili, (grazie alla semplicità dell’integrazione del sensore) e quindi in un miglioramento della qualità della vita umana da una parte, e dei processi produttivi dall’altra.

L’architettura dei sensori ed il principio di misura fanno sì che la tecnologia sviluppata in questo ambito possa essere estesa, dopo opportuno adeguamento, anche al monitoraggio di altre sostanze nell’acqua o in altri liquidi, tipo latte, vino, birra, ecc.

Schema a blocchi semplificato del sistema basato sulla soluzione C4D

Generatore di funzione AC (1) .

Canale di caricamento (2);

Canale di separazione (3)

Dispositivo microfluidico LOC (4).

Elettronica di lettura (5).