Abstract

Il progetto ha l'obiettivo di creare una infrastruttura basata su tecnologie BIO-MEMS (sistemi bio-microelettromeccanici) per applicazioni ambientali e agroalimentari quali il monitoraggio rapido, accurato ed in tempo reale della presenza di quantità molto basse di contaminanti, nanoparticelle e agenti patogeni in:- acque (fiumi, mare, falde e condotte idriche, scarichi industriali);- liquidi alimentari (latte, olii, vino e bevande varie …).Quella MEMS è una delle tecnologie di maggior successo commerciale del nuovo millennio, grazie alla diffusione dei sensori inerziali MEMS in cellulari, tablet e game pad. Con il termine Bio-MEMS (biological microelectromechanical systems) ci si riferisce ad una classe speciale di MEMS applicati alla manipolazione di materiale biologico, alla realizzazione di microsistemi biomimetici o all'analisi di attività o parametri biologici o chimici. L'estensione dei MEMS all'ambito diagnostico e prognostico sarà una naturale evoluzione tecnologica che richiede grossi investimenti infrastrutturali.Il progetto ITEM prevede nel suo complesso la realizzazione di una infrastruttura sovraregionale composta da:- Facility per la fabbricazione e prototipazione di MEMS con strumentazione di front-end (micro e nanofabbricazione) e back-end (packaging)- facility per la funzionalizzazione di superfici e individuazione di marker biochimici … (CRIB: aggiungere dettagli e/o laboratori già esistenti) - facility di caratterizzazione chimica, biologica ed elettromeccanica- facility per lo studio di nanotossicità …- Facility per la simulazione avanzata del funzionamento di nanosensori in ambienti liquidi, includendo la realizzazione di una piattaforma per high performance computing dedicata. Tale infrastruttura consolida il know how accumulato dai proponenti, complementando l'investimento dell'Istituto Italiano di Tecnologia sulle sedi CBN di Lecce (Center for Biomolecular Nanotechnologies) e CRIB di Napoli (Center for Advanced Biomaterials for Healthcare) e creando di fatto una struttura unica nel campo delle nuove tecnologie per diagnostica ambientale e agroalimentare. L'infrastruttura permetterà inoltre la stima della nanotossicità di nanomateriali e nanoparticelle derivanti da processi di produzione industriale, presenti in prodotti commerciali o nell'ambiente, abilitando la valutazione del rischio per i nuovi pericoli ambientali e sanitari dovuti a oggetti alla nanoscala.ITEM si pone come punto di riferimento per: - piccole e medie aziende nel campo agroalimentare e della diagnostica chimica e biologica e che potranno attingere alle tecnologie sviluppate ma anche commissionare attività di ricerca e sviluppo per produrre prototipi di sensori pre-industrializzati di alto contenuto tecnologico ma di facile utilizzo;- grandi aziende hi-tech, in quanto i prototipi realizzati saranno in forma fruibile per test sul campo e prove di validazione;- enti ed agenzie del territorio per valutazione del rischio ambientale e sanitario e dell'inquinamento e della nanotossicità di nanoparticelle sintetiche o di origine ambientale;- centri di ricerca operanti nel settore delle tecnologie e dispositivi micro e nanotecnologici, poiché sarà possibile fornire servizi di packaging di micro e nanodispositivi, per un collegamento efficiente tra ricerca pubblica e settore privato.- Enti di ricerca attivi nel modelling e simulazione di nano sensori per validare teorie e modelli. - Enti di certificazione di qualitàIl rapporto con questi enti ed aziende permetterà di fornire servizi sia in ambito tecnologico bio-MEMS che in ambito diagnostico/prognostico, consentendo nel medio e lungo termine la sostenibilità dell'investimento e della struttura. Inoltre come ricaduta diretta dell'attività svolta si prevede che la tecnologia sviluppata possa essere estesa ad altri campi, quale ad esempio la diagnostica medica.