Ottimizzazione del packaging di una piattaforma microfluidica = Packaging optimization of a microfluidic platform

Le piattaforme microfluidiche sono una classe di dispositivi che manipola, processa e analizza piccole quantità di fluido (nell'ordine dei nanolitri) in canali di diametro inferiore al millimetro. L'uso delle piattaforme microfluidiche consente di ottenere risultati simili a quelli ottenuti con dispositivi di dimensione convenzionale con una significativa riduzione di materiali e tempo impiegati. Gli organic electrochemical transistors (OECT) sono una categoria di transistor organici in cui il canale è composto da un semiconduttore organico. Gli OECT amplificano un segnale ionico a basse tensioni e lo trasformano in un segnale elettrico. Questa caratteristica rende gli OECT altamente rilevanti in applicazioni di sensoristica biomedicale. La combinazione in un singolo dispositivo di una piattaforma microfluidica e di un OECT è di particolare interesse in ambito biomedico, poiché permette di ottenere un unico sistema di analisi di dimensioni ridotte, facile assemblaggio, facile utilizzo e rapida fabbricazione. Questi vantaggi consentono di ottenere un dispositivo compatto, efficace e ad alta velocità di screening. L'obiettivo di questa tesi è ottimizzare il packaging di un dispositivo che comprende una piattaforma microfluidica e una componente elettronica basata su un OECT. Questo dispositivo è stato progettato nell'ambito di una tesi magistrale svolta al laboratorio Chilab del Politecnico di Torino, che prevedeva la creazione di un lab-on-chip in grado di rilevare due biomarker cardiaci, troponina cardiaca e proteina C-reattiva, per l'individuazione precoce dell'infarto miocardico acuto. Il lavoro di ottimizzazione è stato svolto in maniera differente sull'holder, sul sistema di chiusura, sulla sezione microfluidica e sulla componente elettronica, dal momento che ogni componente necessitava di una revisione per migliorare l'accessibilità del prodotto. Per la creazione della nuova versione del dispositivo sono state impiegate tecniche di additive manufacturing, wire bonding e replica molding. A seguito della fabbricazione sono stati condotti test per verificare il corretto trasferimento del segnale lungo le componenti elettroniche e per verificare la tenuta della piattaforma microfluidica.