Con il super chip test immediato del Dna

 

MILANO - Al congresso Chips-to-Hits di Filadelfia la STMicroelectronics, il colosso italo-francese terzo produttore al mondo di semiconduttori, ha presentato il prototipo di un chip di silicio per l'analisi del Dna, che integra sullo stesso dispositivo le funzioni di amplificazione e individuazione del Dna, insomma un vero e proprio 'investigatore' genetico. Il microchip è stato sviluppato a Cornaredo, vicino a Milano.

L'uso principale per cui è stato pensato il chip è nel settore della diagnostica medica, per individuare malattie genetiche direttamente in ambulatorio senza i tempi lunghi dei test di laboratorio e a costi più bassi. Altre applicazioni del chip per l'analisi del Dna sono nel settore della ricerca farmaceutica (per verificare l'efficacia di nuovi farmaci), nel controllo di malattie genetiche negli animali da allevamento e il monitoraggio delle forniture idriche per eventuali contaminazione biologiche.

Il dispositivo è basato sulla tecnologia Mems (Micro-Electro-Mechanical-System , sistemi micro-elettromeccanici), che utilizza le tecnologie per la produzione di chip di silicio per realizzare dispositivi miniaturizzati, con un insieme di elementi meccanici, elettrici, fluidici e ottici.

Benedetto Vigna, responsabile dello sviluppo di Mems della ST, ha affermato: ''Il vantaggio di utilizzare il silicio al posto della plastica o del vetro per questa funzione deriva soprattutto dalle eccellenti proprietà termiche di questo materiale, che risultano particolarmente utili nelle tecniche di analisi come la cosiddetta reazione a catena della polimerasi (Pcr, Polymerase Chain Reaction) che è basata su cicli termici. Inoltre è possibile costruire 'micromacchine' di questo tipo utilizzando le consolidate ed economiche tecniche di produzione, a cui normalmente si ricorre per i chip al silicio''.

Rispetto ai tradizionali test, il dispositivo Mems al silicio della ST rappresenta una soluzione estremamente compatta che riduce i costi complessivi di diagnosi e permette di dare risultati nel giro di qualche minuto. Usando questa tecnologia, è possibile analizzare quantità estremamente ridotte di fluido. Il dispositivo è naturalmente usa e getta, a ulteriore garanzia dei risultati ell'analisi, cosa che rende interessanti i volumi futuri di produzione.

La ST sviluppa e produce dispositivi Mems al silicio sfruttando tecnologie impiegate dalla società per una vastissima gamma di applicazioni. La tecnologia microfluidica utilizzata nel dispositivo per l'analisi el Dna si basa sulla lunga esperienza che l'azienda ha acquisito nella produzione di chip per le stampanti a getto di inchiostro, mettendo insieme sia elementi elettronici sia fluidici. La ST attualmente collabora con aziende leader per lo sviluppo congiunto di dispositivi Mems per stampanti a getto di inchiostro e per commutatori ottici.

Il prototipo per l'analisi del Dna presentato a Chips-To-Hits è in grado di eseguire l'amplificazione del Dna in canali microscopici sepolti nel silicio, identificando poi i frammenti di Dna presenti nel campione. L'amplificazione del Dna viene effettuata con la tecnica della Pcr. Un campione costituito dal Dna mescolato con appositi reagenti fluisce nei canali sepolti nel chip e viene sottoposto a diversi cicli termici ognuno dei quali ha tre diverse temperature.

Ad ogni ciclo la quantità di Dna viene raddoppiata. Quando il campione è stato sufficientemente amplificato, fluisce verso l'area di rilevazione, presente sullo stesso chip, nella quale sono presenti elettrodi d'oro precaricati con frammenti di Dna. I frammenti del campione si attaccano ai frammenti corrispondenti sugli elettrodi e il risultato è letto otticamente.