Sensori chimici basati su molecole e nanoparticelle

Con questo lavoro di tesi si ਠcercato da un lato di dare un contributo al settore dei sensori chimici, caratterizzando e sviluppando diversi sistemi che presentano promettenti proprietà  per l'utilizzo nella realizzazione di sensori luminescenti, e dall'altro di studiare sistemi di nanoparticelle di oro per identificarne e caratterizzarne i processi che portano all'interazione con un'unità  fluorescente di riferimento, il pirene. Quest'ultima parte della tesi, sviluppata nel capitolo 4, sebbene possa apparire “slegata” dall'ambito della sensoristica, in realtà  non lo ਠin quanto il lavoro di ricerca svolto rappresenta una buona base di partenza per lo sviluppo di sistemi di nanoparticelle metalliche con un possibile impiego in campo biomedico e diagnostico. Tutte le specie studiate, seppur molto diverse tra loro, posseggono quindi buone caratteristiche di luminescenza ed interessanti capacità  di riconoscimento, pi๠o meno selettivo, di specie in soluzione o allo stato gassoso. L'approccio generale che ਠstato adottato comporta una iniziale caratterizzazione in soluzione ed una susseguente ottimizzazione del sistema mirata a passare al fissaggio su supporti solidi in vista di possibili applicazioni pratiche. A tal proposito, nel capitolo 3 ਠstato possibile ottenere un monostrato organico costituito da un recettore (un cavitando), dotato di una parte fluorescente le cui proprietà  di luminescenza sono sensibili alla presenza di una funzione chimica che caratterizza una classe di analiti, gli alcoli. E' interessante sottolineare come lo stesso sistema in soluzione si comporti in maniera sostanzialmente differente, mostrando una capacità  di segnalare l'analita molto meno efficiente, anche in funzione di una diversa orientazione della parte fluorescente. All'interfaccia solido-gas invece, l'orientamento del fluoroforo gioca un ruolo chiave nel processo di riconoscimento, e ottimizzando ulteriormente il setup sperimentale e la composizione dello strato, sarà  possibile arrivare a segnalare quantità  di analita sempre pi๠basse. Nel capitolo 5 invece, ਠstato preso in esame un sistema le cui potenzialità , per un utilizzo come sonda fluorescente nel campo delle superfici di silicio, sembra promettere molto bene. A tal proposito sono stati discussi anche i risultati del lavoro che ha fornito l'idea per la concezione di questo sistema che, a breve, verrà  implementato a sua volta su superficie solida. In conclusione, le ricerche descritte in questa tesi hanno quindi contribuito allo sviluppo di nuovi chemosensori, cercando di migliorare sia le proprietà  fotofisiche dell'unità  attiva, sia quelle dell'unità  recettrice, sia, infine, l'efficienza del processo di traduzione del segnale. I risultati ottenuti hanno inoltre permesso di realizzare alcuni prototipi di dispositivi sensoriali aventi caratteristiche molto promettenti e di ottenere informazioni utili per la progettazione di nuovi dispositivi (ora in fase di sviluppo nei laboratori di ricerca) sempre pi๠efficienti, rispondendo in tal modo alle aspettative con cui questo lavoro di dottorato era stato intrapreso.