Biomicrosystems

Teacher: Dino Accoto

Tutor: Antonella Benvenuto

 

Obiettivi formativi

L'impiego delle microtecnologie rappresenta uno dei fattori abilitanti per lo sviluppo di sistemi avanzati per la diagnosi e la terapia. L'obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze che consentano di comprendere le basi teoriche e tecnologiche che sottendono allo sviluppo dei sistemi miniaturizzati per applicazioni biomediche.

Programma del corso

Nella prima parte del corso si forniscono le conoscenze di base relative alla descrizione dei fenomeni fisici di maggiore rilevanza in microingegneria, nonché al comportamento e proprietà dei materiali su micro-scala. La seconda parte è dedicata allo studio delle principali tecnologie di microfabbricazione oggi impiegate. L'ultima parte, integrata da analisi critica di esempi di biomicrosistemi, esplora il processo di sviluppo, prendendo a rassegna i macchinari e gli strumenti a disposizione del microtecnologo.

I contenuti del corso sono dettagliati come segue:

  • Fondamenti teorici: le leggi di scala; elementi di elettrocinetica; proprietà dei materiali di principale impiego in microingegneria.
  • Microtecnologie convenzionali: litografia, processi sottrattivi (wet e dry etching) e additivi (ossidazione, CVD, PVD, ecc.).
  • Microtecnologie non convenzionali: LIGA, precision EDM, microstereolitografia, micromolding, FIB/E-beam, powder blasting, laser machining.
  • Microtecnologie dei polimeri: soft-lithography, hot embossing, injection molding, microcontact printing.
  • Tecnologie di assemblaggio. Macchine, ambienti di lavoro e strumenti software per lo sviluppo di biomicrosistemi.
  • Esempi di progettazione, fabbricazione e caratterizzazione di biomicrosistemi.

Metodologia didattica

Il corso prevede lezioni frontali integrate da seminari svolti da esperti esterni. Sono previste visite in laboratorio per la conduzione di semplici attività sperimentali che esemplificano alcuni dei concetti di fabbricazione presentati durante il corso.

Modalità d’esame

L’esame consiste in una prova orale.

Testi obbligatori per l’esame

  • Dispense del corso fornite dal docente
  • MADOU Marc /Fundamentals of Microfabrication 2nd Edition/CRC Press, 2002/pp. 723

Testi di riferimento consigliati

  • WANG Wanjun, SOPER Steven A./Bio-MEMS: Technologies and Applications/CRC Press, 2006 / pp.477
  • HARDT Steffen, SCHONFELD Friedhelm/Microfluidic Technologies for Miniaturized Analysis Systems/Springer, 2007 / pp.616
  • SENTURIA Stephen/ Microsystem Design/Springer, 2000 / pp.689
  • GAD-EL-HAK M/The MEMS Handbook/CRC Press, 2002 / pp.1368