Sandro Carrara
Maître d'enseignement et de recherche
sandro.carrara@epfl.ch +41 21 693 09 15 https://icwww.epfl.ch/~scarrara/
Nationalité : Italian
Date de naissance : 17.05.1964
Biographie
Sandro Carrara a été nommé IEEE Fellow pour ses remarquables réalisations dans le domaine de la conception de biocapteurs CMOS à l'échelle nanométrique. Il a également reçu le prix "IEEE Sensors Council Technical Achievement Award" en 2016 pour son leadership dans le domaine émergent du co-design des interfaces Bio/Nano/CMOS. Il est un Maître d'Enseignement et de Recherche à l' EPFL à Lausanne (Suisse) et responsable du groupe de recherche "Bio/CMOS Interfaces" (BCI). Il est ancien professeur de biocapteurs optiques et électriques au Département de génie électrique et de biophysique (DIBE) de l'Université de Gênes (Italie) et ancien professeur de nanotechnologie à l'Université de Bologne (Italie). Il est titulaire d'un doctorat en biochimie et de biophysique de l'Université de Padoue (Italie), une master en physique de l'Université de Gênes (Italie), et un diplôme en électronique de l'Institut National de Technologie à Albenga (Italie). Ses intérêts scientifiques sont sur les phénomènes électriques de films nano-bio-structuré, et comprennent CMOS conception de biopuces à base de protéines et de l'ADN. Le long de sa carrière, il a publié 7 livres, l'un comme auteur avec Springer sur les interfaces Bio/CMOS et, plus récemment, un manuel de bioélectronique avec La prestigieuse Cambridge University Press. Il a également publié plus de 250 articles scientifiques et est l'auteur de 13 brevets. Il est maintenant chef rédacteur du Journal IEEE Sensors; il est également fondateur et chef rédacteur du Journal BioNanoScience par Springer, et rédacteur adjoint de IEEE Transactions on Circuits and Biomedical Systems. Il est membre du IEEE Sensors Council et de son comité exécutif. Il était membre du Conseil des gouverneurs de la IEEE Circuits And Systems Society (CASS). Il a été nommé IEEE conférencier émérite pour les années 2017-2019 pour le Conseil IEEE Sensors, et de la société CASS pour les années 2013-2014. Son travail a reçu plusieurs reconnaissances internationales: plusieurs Top-25 Hottest-articles (2004, 2005, 2008, 2009, et deux fois en 2012) publiés dans des journaux internationales très fort impact telles que Biosensors and Bioelectronics, Sensors And Actuators B, IEEE Sensors, et Thin Solid Films; un Award à une conference de l'OTAN en 1996 pour la contribution originale à la physique de la conductivité à électron unique dans les nano-particules; six "Best Paper Awards" pour des articles présentés à la conférence IEEE Sensors Conference en 2019 (Montreal), IEEE NGCAS en 2017 (Genoa), MOBIHEALTH en 2016 (Milan), IEEE PRIME en 2015 (Glasgow), en 2010 (Berlin) et en 2009 (Cork), un prix de la meilleure affiche au rencontre annuel de Nanotera en 2011 (Berne), et un prix de la meilleure affiche au NanoEurope Symposium en 2009 (Rapperswil). De 1997 à 2000, il a été membre d'un comité international au ELETTRA Synchrotron à Trieste. De 2000 à 2003, il était responsable scientifique d'un Programme national de recherche (PNR) dans le dépôt de nanobiotechnologie. Il était un expert internationalement estimé du comité d'évaluation de l'Académie de Finlande dans un programme de recherche pour les années 2010-2013. Il a été le président général (General Chair) de la Conférence IEEE BioCAS 2014, le premier conférence internationale dans le domaine des circuits et des systèmes pour les applications biomédicales.
Rédacteur en chef
Journal IEEE Sensors
Fondateur et Rédacteur en chef
Journal BioNanoScience par Springer
Rédacteur Adjoint
Journal IEEE T. on Biomedical Circuits and Systems
Conseil des Conférences
2018: IEEE MeMeA (Co-General Chair)
2017: IEEE BioCAS (TPC Chair)
2016: IEEE ICECS (TPC Chair) - IEEE ISCAS (Special Session Chair)
2015: IEEE BioCAS (TPC Chair) - IEEE Sensors Conference (Demos Chair)
2014: IEEE BioCAS (General Chair)
2013: IEEE IWASI
2012: IEEE BioCAS
2011: IEEE ISMICT (TPC Chair) / IEEE BioCAS / IEEE IWASI
2010: IEEE BioCAS
2009: Nano-Net
2017: IEEE BioCAS (TPC Chair)
2016: IEEE ICECS (TPC Chair) - IEEE ISCAS (Special Session Chair)
2015: IEEE BioCAS (TPC Chair) - IEEE Sensors Conference (Demos Chair)
2014: IEEE BioCAS (General Chair)
2013: IEEE IWASI
2012: IEEE BioCAS
2011: IEEE ISMICT (TPC Chair) / IEEE BioCAS / IEEE IWASI
2010: IEEE BioCAS
2009: Nano-Net
Education
| Dipl�me en �lectronique | � l'Institut technique de Albenga (Italie) | ||
| Master en Physique | Universit� de G�nes (Italie) | ||
| Doctorat en biochimie de biophysique | Universit� de Padoue (Italie) |
Compétences
Recherche___________________________
1. Biophysique des films minces
2. Nanotechnologie
3. Technologie CMOS
Enseignement (Cours)____________
1. «science et technologie du génie électrique
1. Biophysique des films minces
2. Nanotechnologie
3. Technologie CMOS
Enseignement (Cours)____________
1. «science et technologie du génie électrique
Publications
Infoscience
F. Criscuolo; F. Cantù; I. Taurino; S. Carrara; G. De Micheli : Flexible sweat sensors for non-invasive optimization of lithium dose in psychiatric disorders. 2019-10-27. IEEE Sensors 2019, Montreal, Canada, October 27-30, 2019.
S. A. Nakhjavani; H. Afsharan; B. Khalilzadeh; M. H. Ghahremani; S. Carrara et al. : Gold and silver bio/nano-hybrids-based electrochemical immunosensor for ultrasensitive detection of carcinoembryonic antigen; Biosensors & Bioelectronics. 2019-09-15. DOI : 10.1016/j.bios.2019.111439.
M. I. Ny Hanitra; F. Criscuolo; S. Carrara; G. De Micheli : Multi-Target Electrolyte Sensing Front-End for Wearable Physical Monitoring. 2019-07-15. PRIME 2019, Lausanne, Switzerland, July 15-18, 2019.
F. Criscuolo; M. Galfione; S. Carrara; G. De Micheli : All-solid-state Reference Electrodes for analytical applications. 2019-06-13. IWASI 2019, Otranto, Italie, June 13-14, 2019.
F. Criscuolo; I. Taurino; V. A. Dam; F. Catthoor; M. Zevenbergen et al. : Fast Procedures for the Electrodeposition of Platinum Nanostructures on Miniaturized Electrodes for Improved Ion Sensing; Sensors. 2019-05-16. DOI : 10.3390/s19102260.
I. Tzouvadaki; A. Tuoheti; S. Lorrain; M. Quadroni; M.-A. Doucey et al. : Multi-panel, on-single-chip Memristive Biosensing; IEEE Sensors Journal. 2019-03-12. DOI : 10.1109/JSEN.2019.2904393.
F. Criscuolo; L. Lobello; I. Taurino; D. Demarchi; S. Carrara et al. : Mixed Gold and Platinum Nanostructured Layers for All-Solid-State Ion Sensors. 2019-01-31. IEEE Sensors 2018 Conference, New Delhi, India, 28-31 Oct. 2018. DOI : 10.1109/ICSENS.2018.8630299.
I. Tzouvadaki; J. Zapatero-Rodríguez; S. Naus; G. de Micheli; R. O'Kennedy et al. : Memristive Biosensors based on Full-size Antibodies and Antibody Fragments; Sensors and Actuators B: Chemical. 2019. DOI : 10.1016/j.snb.2019.02.001.
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T. Kilic; F. Navaee; F. Stradolini; P. Renaud; S. Carrara : Organs-on-chip monitoring: sensors and other strategies; Microphysiological Systems. 2018-09-05. DOI : 10.21037/mps.2018.01.01.
F. Stradolini; A. Tuoheti; T. Kilic; S. L. Ntella; N. Tamburrano et al. : An IoT Solution for Online Monitoring of Anesthetics in Human Serum Based on an Integrated Fluidic Bioelectronic System; IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2018-08-31. DOI : 10.1109/TBCAS.2018.2855048.
M. I. Ny Hanitra; L. Lobello; F. Stradolini; A. Tuoheti; F. Criscuolo et al. : A Flexible Front-End for Wearable Electrochemical Sensing. 2018-08-20. 2018 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA), Rome, Italy, June 11-13, 2018. DOI : 10.1109/MeMeA.2018.8438787.
F. Criscuolo; I. Taurino; S. Carrara; G. De Micheli : A novel electrochemical sensor for non-invasive monitoring of lithium levels in mood disorders. 2018-07-21. 40th International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), Honolulu, Hawaii, USA, July 17-21, 2018.
T. Kilic; A. Erdem; M. Ozsoz; S. Carrara : microRNA biosensors: Opportunities and challenges among conventional and commercially available techniques; Biosensors & Bioelectronics. 2018-06-15. DOI : 10.1016/j.bios.2017.08.007.
I. Tzouvadaki; N. Aliakbarinodehi; D. Dávila Pineda; G. De Micheli; S. Carrara : Graphene nanowalls for high-performance chemotherapeutic drug sensing and anti-fouling properties; Sensors and Actuators B: Chemical. 2018-06-01. DOI : 10.1016/j.snb.2018.02.036.
I. Tzouvadaki; A. Tuoheti; G. De Micheli; D. Demarchi; S. Carrara : Portable Memristive Biosensing System as Effective Point-of-Care Device for Cancer Diagnostics. 2018-05-30. IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), Florence, Italy, May 27-30, 2018. DOI : 10.1109/ISCAS.2018.8351438.
F. Puppo; S. Carrara; G. De Micheli : Silicon Nanowires for Biosensing; Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry; Elsevier, 2018-05-04.
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T. Kilic; V. Brunner; L. Audoly; S. Carrara : A novel psychoanalytical approach: An electrochemical ligand-binding assay to screen antipsychotics; Biosensors & Bioelectronics. 2018-02-15. DOI : 10.1016/j.bios.2017.08.059.
T. Kilic; M. Soler; N. Fahimi-Kashani; H. Altug; S. Carrara : Mining the Potential of Label-Free Biosensors for In Vitro Antipsychotic Drug Screening; Biosensors. 2018-01-09. DOI : 10.3390/bios8010006.
S. Milanese; D. Marino; F. Stradolini; P. Motto Ros; F. Pleitavino et al. : Wearable System for Spinal Cord Injury Rehabilitation with Muscle Fatigue Feedback. 2018. 2018 IEEE SENSORS, New Delhi, India, India, October 28-31, 2018. DOI : 10.1109/ICSENS.2018.8589763.
T. Kilic; A. T. D. S. Valinhas; I. Wall; P. Renaud; S. Carrara : Label-free detection of hypoxia-induced extracellular vesicle secretion from MCF-7 cells; Scientific Reports. 2018. DOI : 10.1038/s41598-018-27203-9.
N. Aliakbarinodehi; G. De Micheli; S. Carrara : Highly sensitive enzymatic MWCNTs-based biosensors for detection of abiraterone in human serum; BioNanoScience. 2018. DOI : 10.1007/s12668-017-0393-3.
F. Criscuolo; I. Taurino; T. Kilic; S. Carrara; G. De Micheli : An electrochemical sensor for quantitative analysis of Rhesus D antibodies in blood. 2017-06-15. 7th IEEE International Workshop on Advances in Sensors and Interfaces (IWASI), Vieste, Italy, June 15-16, 2017. DOI : 10.1109/IWASI.2017.7974261.
I. Tzouvadaki; N. Aliakbarinodehi; G. De Micheli; S. Carrara : The memristive effect as a novelty in drug monitoring; Nanoscale. 2017-06-06. DOI : 10.1039/c7nr01297g.
I. Tzouvadaki; N. Aliakbarinodehi; G. De Micheli; S. Carrara : Memristive Aptasensors for Theranostics. 2017-04-06. International Conference on Memristive Materials, Devices and Systems, Athens, Greece, April 3-6, 2017.
N. Aliakbari; P. Jolly; N. Bhalla; A. Miodek; G. De Micheli et al. : Aptamer-based Field-Effect Biosensor for Tenofovir Detection; Scientific Reports. 2017-03-15. DOI : 10.1038/srep44409.
F. Stradolini; E. Lavalle; P. Motto Ros; G. De Micheli; D. De Marchi et al. : Live Demonstration: An IoT SmartWatch-based System for Intensive Care Monitoring ; IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS), Turin, Italy, October 19-21, 2017.
B. Donato; F. Stradolini; A. Tuoheti; F. Angiolini; D. Demarchi et al. : Raspberry Pi Driven Flow-Injection System for Electrochemical Continuous Monitoring Platforms. 2017. IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS), Turin, Italy, October 19-21, 2017.
S. Naus; I. Tzouvadaki; P.-E. Gaillardon; A. Biscontini; G. De Micheli et al. : An Efficient Electronic Measurement Interface for Memristive Biosensors. 2017. IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), Baltimore, Maryland, USA, May 28-31, 2017. DOI : 10.1109/ISCAS.2017.8050685.
G. Sanzò; I. Taurino; F. Puppo; R. Antiochia; L. Gorton et al. : A bimetallic nanocoral Au decorated with Pt nanoflowers (bio)sensor for H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> detection at low potential; Methods. 2017. DOI : 10.1016/j.ymeth.2017.06.005.
S. Ghoreishizadeh; I. Taurino; G. De Micheli; S. Carrara; P. Georgiou : A Differential Electrochemical Readout ASIC with Heterogeneous Integration of Bio-nano Sensors for Amperometric Sensing; IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2017. DOI : 10.1109/TBCAS.2017.2733624.
A. Damilano; P. M. Ros; A. Sanginario; A. Chiolerio; S. Bocchini et al. : A Robust Capacitive Digital Read-Out Circuit for a Scalable Tactile Skin; IEEE Sensors Journal. 2017. DOI : 10.1109/Jsen.2017.2681065.
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N. Aliakbari; G. De Micheli; S. Carrara : Optimized Electrochemical Detection of Anti-Cancer Drug by Carbon Nanotubes or Gold Nanoparticles. 2015. IEEE PRIME 2015, Glasgow, Scotland, UK, June 29 - July 2, 2015. p. 25-28. DOI : 10.1109/PRIME.2015.7251085.
I. Tzouvadaki; C. Parrozzani; A. Galotta; G. De Micheli; S. Carrara : Memristive Biosensors for PSA-IgM Detection; BioNanoScience. 2015. DOI : 10.1007/s12668-015-0179-4.
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G. Sanzo; I. Taurino; G. Favero; F. Mazzei; G. De Micheli et al. : Highly Sensitive Electrodic Materials Based on Pt Nanoflowers Grown on Pt Nanospheres for Biosensor Development. 2015. 15th International IEEE Conference on Nanotechnology (NANO 2015), Rome, Italy, July 27-30, 2015.
B. Staar; M. Schirmer; C. Baj-Rossi; G. De Micheli; S. Carrara et al. : A neural approach to drugs monitoring for personalized medicine. 2015. International Joint Conference on Neural Networks 2015 (IJCNN), Killarney, Ireland, July 12-17, 2015. DOI : 10.1109/IJCNN.2015.7280611.
I. Tzouvadaki; N. Madaboosi; R. Soares; J. Conde; G. De Micheli et al. : Bio-functionalization study of Memristive- Biosensors for Early Detection of Prostate Cancer. 2015. IEEE 11th Conference on PhD Research in Microelectronics and Electronics (PRIME 2015), Glasgow, Scotland, UK, June 29 - July 2, 2015. p. 17-20. DOI : 10.1109/PRIME.2015.7251083.
N. Aliakbari; G. De Micheli; S. Carrara : Optimized Electrochemical Detection of Anti-Cancer Drug by Carbon Nanotubes or Gold Nanoparticles. 2015. IEEE PRIME 2015, Glasgow, Scotland, UK, June 29 - July 2, 2015. p. 25-28. DOI : 10.1109/PRIME.2015.7251085.
I. Tzouvadaki; C. Parrozzani; A. Galotta; G. De Micheli; S. Carrara : Memristive Biosensors for PSA-IgM Detection; BioNanoScience. 2015. DOI : 10.1007/s12668-015-0179-4.
E. G. Kilinç; C. Baj-Rossi; S. Ghoreishizadeh; S. Riario; F. Stradolini et al. : A System for Wireless Power Transfer and Data Communication of Long-Term Bio-Monitoring; IEEE Sensors Journal. 2015. DOI : 10.1109/JSEN.2015.2462362.
I. Tzouvadaki; F. Puppo; G. De Micheli; S. Carrara : Computational Study on the Electrical Behavior of Silicon Nanowire Memristive Biosensors; IEEE Sensors Journal. 2015. DOI : 10.1109/JSEN.2015.2456336.
A. Lotfi; D. Demarchi; F. Puppo; G. De Micheli; S. Carrara et al. : Reliable Redundancy with Memristive-Biosensors to achieve Statistical Significance in Immunosensing. 2015. 6th IEEE International Workshop on Advances in Sensors and Interfaces (IWASI), Gallipoli, Italy, June 18-19, 2015.
S. Carrara; C. Baj-Rossi; S. S. Ghoreishizadeh; S. Riario; G. Surrel et al. : Full System for Translational Studies of Personalized Medicine with Free-Moving Mice (invited). 2015. International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), Lisbon, Portugal, May 24-27, 2015. p. 1774-1777. DOI : 10.1109/ISCAS.2015.7168998.
N. Aliakbari; I. Taurino; J. Pravin; A. Tagliaferro; G. Piccinini et al. : Electrochemical nanostructured biosensors: carbon nanotubes versus conductive and semi-conductive nanoparticles; Chemical Papers. 2015. DOI : 10.1515/chempap-2015-0004.
A. Cavallini; T. Rezzonico Jost; S. S. Ghoreishizadeh; J. Olivo; M. Op de Beeck et al. : A Subcutaneous Biochip for Remote Monitoring of Human Metabolism: Packaging and Biocompatibility Assessment; IEEE Sensors Journal. 2015. DOI : 10.1109/JSEN.2014.2339638.
I. Taurino; A. Sanginario; G. De Micheli; D. Demarchi; S. Carrara : Carbon Nanomaterials for Electrochemical and Electrochemiluminescent Medical Sensors; Carbon for Sensing Devices; Springer, 2015. p. 133-152.
G. Köklü; S. Carrara; G. De Micheli ; A novel cmos image sensor with event/change detection and reduced data redundancy. WO2014174498 . 2014.
G. De Micheli; C. Boero; J. Olivo; s. Carrara : Integrated biosensors for cell culture monitoring. 2014. 4th Annual World Congress of Molecular & Cell Biology (CMBC), Dalian, China, April 25-28, 2014.
C. Nardini; S. Carrara; Y. Liu; V. Devescovi; Y. Lu et al. : i-Needle: Detecting the Biological Mechanisms of Acupuncture; Science. 2014.
I. Taurino; A. Magrez; L. Forró; G. De Micheli; S. Carrara : Direct and selective synthesis of a wide range of carbon nanomaterials by CVD at CMOS compatible temperatures. 2014. 14th IEEE International Conference on Nanotechnology, Toronto, Ontario, Canada, August 18-21. p. 843-848. DOI : 10.1109/NANO.2014.6968082.
S. Ghoreishizadeh; T. Yalçin; A. Pullini; G. De Micheli; W. Burleson et al. : A Lightweight Cryptographic System for Implantable Biosensors. 2014. IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BIOCAS 2014), Lausanne, Switzerland, October 22-24, 2014. p. 472-475. DOI : 10.1109/BioCAS.2014.6981765.
S. Ghoreishizadeh; C. Boero; A. Pullini; C. Baj-Rossi; S. Carrara et al. : Sub-mW Reconfigurable Interface IC for Electrochemical Sensing. 2014. IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BIOCAS 2014), Lausanne, Switzerland, October 22-24, 2014. p. 232-235. DOI : 10.1109/BioCAS.2014.6981705.
A. Zaher; F. Puppo; P. Häfliger; G. De Micheli; S. Carrara : Novel Readout Circuit for Memristive Biosensors in Cancer Detection. 2014. IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BIOCAS 2014), Lausanne, Switzerland, October 22-24, 2014. DOI : 10.1109/BioCAS.2014.6981759.
F. Puppo; M.-A. Doucey; J.-F. Delaloye; T. Moh; G. Pandraud et al. : High Sensitive Detection in Tumor Extracts with SiNW-FET in-Air Biosensors. 2014. IEEE Sensors 2014, Valencia, Spain, November 2-5, 2014. p. 866-869. DOI : 10.1109/ICSENS.2014.6985137.
S. S. Ghoreishizadeh; C. Baj-Rossi; A. Cavallini; S. Carrara; G. De Micheli : An Integrated Control and Readout Circuit for Implantable Multi-Target Electrochemical Biosensing; IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2014. DOI : 10.1109/TBCAS.2014.2315157.
I. Taurino; V. Van Hoof; A. Magrez; L. Forró; G. De Micheli et al. : Efficient voltammetric discrimination of free bilirubin from uric acid and ascorbic acid by a CVD nanographite-based microelectrode; Elsevier, Talanta, The International Journal of Pure and Applied Analytical Chemistry. 2014. DOI : 10.1016/j.talanta.2014.07.009.
C. Baj-Rossi; G. De Micheli; S. Carrara : Electrochemical Biochip for Applications to Wireless and Batteryless Monitoring of Free-Moving Mice. 2014. 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2014), Chicago, Illinois, USA, August 26-30, 2014. p. 2020-2023.
F. Puppo; M.-A. Doucey; M. Di Ventra; G. De Micheli; S. Carrara : Memristor-Based Devices for Sensing. 2014. IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), Melbourne, Austrailia, June 1-5, 2014. p. 2257-2260.
J. M. Ghaye; C. Succa; D. Demarchi; S. K. Muldur; P. Colpo et al. : Quantitative Estimation of Biological Cell Surface Receptors by Segmenting Conventional Fluorescence Microscopy Images. 2014. 2014 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS 2014), Melbourne, AUSTRALIA, June 1-5, 2014. p. 1824-1827.
C. Boero; M. A. Casulli; J. Olivo; L. Foglia; E. Orso et al. : Design, development, and validation of an in-situ biosensor array for metabolite monitoring of cell cultures; Biosensors and Bioelectronics. 2014. DOI : 10.1016/j.bios.2014.05.030.
I. Taurino; A. Magrez; F. Matteini; A. Cavallini; L. Forró et al. : High-Performance Multipanel Biosensors Based on a Selective Integration of Nanographite Petals; ACS Nano Letters. 2014. DOI : 10.1021/nl500493m.
F. Puppo; S. Carrara; M. Di Ventra; G. De Micheli : Memristive sensors for pH measure in dry conditions; Surface Science Journal. 2014. DOI : 10.1016/j.susc.2014.01.016.
J. Olivo; S. Carrara; G. De Micheli : Micro-fabrication of high-thickness spiral inductors for the remote powering of implantable biosensors; Microelectronic Engineering. 2014. DOI : 10.1016/j.mee.2013.07.016.
S. Carrara; C. Baj-Rossi; C. Boero; G. De Micheli : Do Carbon Nanotubes Contribute to Electrochemical Biosensing?; Electrochimica Acta. 2014. DOI : 10.1016/j.electacta.2013.12.123.
F. Puppo; A. Dave; M.-A. Doucey; D. Sacchetto; C. Baj-Rossi et al. : Memristive Biosensors Under Varying Humidity Conditions; IEEE Transactions on Nanobioscience. 2014. DOI : 10.1109/TNB.2013.2295517.
Les livres
1. Sandro Carrara, Krzysztof Iniewski, (Eds), Handbook of Bioelectronics, Cambridge University Press, Cambridge, 2015 // 2. Sandro Carrara (Aut), Bio/CMOS Interfaces and Co-Design, Springer, New York, 2013 // 3. W.Burleson & S.Carrara (Eds), Security and Privacy for Implantable Medical Devices, Springer, NY, 2014 // 4. Sandro Carrara (Ed), Nano-Bio-Sensing, Springer, New York, 2011 // 5. Sandro Carrara (Aut), Che cosa è il tempo? (italian), Simonelli, Milan, 2011 // 6. Alexander Schmid, al. et S.Carrara (Eds), Nano-Net, Springer, Berlin, 2009 // 7. C.A. Nicolini, S. Carrara, et al. (Auts), Molecular Bioelectronics, World Scientific, Singapore, 1996
Les brevets avec l'EPFL
S. Carrara, F. Stradolini, T. Kilic (2017), Fouling-resistant Pencil Graphite electrode, international Patent Application n° PCT/IB2017/053175 G. Köklü, S. Carrara, G. De Micheli (2013), A novel CMOS Image Sensor with Event/Change Detection and Reduced Data Redundancy. Provisional U.S. Patent Application No. 61/816,197 I. Taurino, M. Arnaud, F. Laszlo, G. De Micheli, S. Carrara, (2013) Close and Selective Integration of Carbon Nanomaterials by CVD onto working microelectrodes of multi sensing electrochemical biosensors, filed on September 13th 2013, European Patent Registration # EP 13184291.6
Recherche
Projets de recherche actuels
Breast cancer-on-a-chip with integrated sensors for drug screening
Le but du présent projet est de concevoir un cancer du sein sur puce (Cancer-on-a-chip) avec des capteurs électrochimiques intégrés pour la circulation des miARN et la détection des exosomes pour tester l'efficacité des agents chimiothérapeutiques. Ici, les sphéroïdes BC seront cultivés en 3D dans un bioréacteur microfluidique à base de PDMS qui est connecté à de multiples capteurs électrochimiques pour la surveillance en ligne de la sécrétion de biomarqueurs. Les résultats obtenus par des capteurs EC seront évalués par des méthodes supplémentaires telles que qRT-PCR et ELISA et serviront de base à la détection de l'exosome et du miRNA circulant à partir de milieux de culture cellulaire, car ce sera la première étude dans la littérature. Dans l'ensemble, ce projet vise à ouvrir de nouvelles approches pour le dépistage chimiothérapeutique et à aider la prévention de la population mondiale souffrant du cancer du sein.
UE COST Action MemoCiS
L'invention de la «résistance de transfert" ou "transistor" tel qu'il est connu aujourd'hui, est considérée comme la plus grande invention du 20ème siècle, car il constitue la base de tous les systèmes électroniques. La prochaine révolution technologique viendra à travers les circuits et les systèmes d'auto-organisation et l'auto-programmation, qui sont similaires aux cerveaux biologiques en ce sens qu'ils peuvent apprendre à effectuer des tâches. Cette action COST vise à réunir des chercheurs de différentes origines pour travailler à l'unisson afin de surmonter les obstacles multidisciplinaires dans le domaine de memristors. La création de la base matérielle pour les futurs systèmes d'auto-programmation auto-organisation va vraiment ouvrir des nouveau domaines d'application et de nouvelles industries, par exemple robots humanoïdes pour se occuper des personnes âgées, des véhicules de self-driven etc.
SNF project CoMofA
Chaque année, 30000 personnes subissent une anesthésie et restent éveillés, toujours ressentir de la douleur tout en ne étant pas capable de se déplacer, l'administration en raison de médicaments défectueux. Anesthésie appropriée exige la réalisation d'une certaine concentration plasmatique cible de médicaments, généralement injecté par perfusion contrôlée cible (TCI) de systèmes, avec des erreurs de prédiction dans les modèles de contrôle atteint 20-30% en raison de la diversité des patients. Par conséquent, une surveillance continue des agents anesthésiques circulant dans les fluides corporels serait contribuer à une meilleure individualisation de la gestion des patients. Nous proposons de créer un système avec un contrôle semi-boucle fermée pour la livraison d'anesthésie basé sur le suivi des anesthésiques dans les fluides humains.
Pierre Fabre: Feasibility Study for Nicotine detection on skin sweat
La société PIERRE FABRE MEDICAMENT, IRPF mène un programme de développement de produits concernant la détection de la nicotine dans la transpiration humaine. D'autre part, l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL développe actuellement des capteurs électrochimiques pour la surveillance des biomarqueurs tels que les médicaments, métabolites à l'intérieur de la transpiration humaine. Par conséquent, l'EPFL et Pierre Fabre aimeraient fusionner les idées et les technologies pour l'étude du développement de capteurs électrochimiques pour la détection de la nicotine dans la transpiration.
CTI/project: Integrated ion-sensor platform for remote monitoring of water networks
La société Microsens, société du Parc Scientifique de l'EPFL, a plus de 20 ans d'expérience sur les dispositifs de surveillance de la qualité de l'eau. D'autre part, l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL développe actuellement des capteurs électrochimiques pour la surveillance des ions. Par conséquent, l'EPFL et Microsens souhaitent fusionner les idées et les technologies pour la recherche de nano-capteurs innovants pour un contrôle continu de la qualité de l'eau. Les capteurs électrochimiques sont choisis parce qu'ils peuvent être facilement intégrés à l'électronique pour assurer une surveillance automatisée sur le terrain, y compris la transmission sans fil grâce à une approche que nous avons déjà démontrée avec succès pour les applications médicales.
Le but du présent projet est de concevoir un cancer du sein sur puce (Cancer-on-a-chip) avec des capteurs électrochimiques intégrés pour la circulation des miARN et la détection des exosomes pour tester l'efficacité des agents chimiothérapeutiques. Ici, les sphéroïdes BC seront cultivés en 3D dans un bioréacteur microfluidique à base de PDMS qui est connecté à de multiples capteurs électrochimiques pour la surveillance en ligne de la sécrétion de biomarqueurs. Les résultats obtenus par des capteurs EC seront évalués par des méthodes supplémentaires telles que qRT-PCR et ELISA et serviront de base à la détection de l'exosome et du miRNA circulant à partir de milieux de culture cellulaire, car ce sera la première étude dans la littérature. Dans l'ensemble, ce projet vise à ouvrir de nouvelles approches pour le dépistage chimiothérapeutique et à aider la prévention de la population mondiale souffrant du cancer du sein.
UE COST Action MemoCiS
L'invention de la «résistance de transfert" ou "transistor" tel qu'il est connu aujourd'hui, est considérée comme la plus grande invention du 20ème siècle, car il constitue la base de tous les systèmes électroniques. La prochaine révolution technologique viendra à travers les circuits et les systèmes d'auto-organisation et l'auto-programmation, qui sont similaires aux cerveaux biologiques en ce sens qu'ils peuvent apprendre à effectuer des tâches. Cette action COST vise à réunir des chercheurs de différentes origines pour travailler à l'unisson afin de surmonter les obstacles multidisciplinaires dans le domaine de memristors. La création de la base matérielle pour les futurs systèmes d'auto-programmation auto-organisation va vraiment ouvrir des nouveau domaines d'application et de nouvelles industries, par exemple robots humanoïdes pour se occuper des personnes âgées, des véhicules de self-driven etc.
SNF project CoMofA
Chaque année, 30000 personnes subissent une anesthésie et restent éveillés, toujours ressentir de la douleur tout en ne étant pas capable de se déplacer, l'administration en raison de médicaments défectueux. Anesthésie appropriée exige la réalisation d'une certaine concentration plasmatique cible de médicaments, généralement injecté par perfusion contrôlée cible (TCI) de systèmes, avec des erreurs de prédiction dans les modèles de contrôle atteint 20-30% en raison de la diversité des patients. Par conséquent, une surveillance continue des agents anesthésiques circulant dans les fluides corporels serait contribuer à une meilleure individualisation de la gestion des patients. Nous proposons de créer un système avec un contrôle semi-boucle fermée pour la livraison d'anesthésie basé sur le suivi des anesthésiques dans les fluides humains.
Pierre Fabre: Feasibility Study for Nicotine detection on skin sweat
La société PIERRE FABRE MEDICAMENT, IRPF mène un programme de développement de produits concernant la détection de la nicotine dans la transpiration humaine. D'autre part, l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL développe actuellement des capteurs électrochimiques pour la surveillance des biomarqueurs tels que les médicaments, métabolites à l'intérieur de la transpiration humaine. Par conséquent, l'EPFL et Pierre Fabre aimeraient fusionner les idées et les technologies pour l'étude du développement de capteurs électrochimiques pour la détection de la nicotine dans la transpiration.
CTI/project: Integrated ion-sensor platform for remote monitoring of water networks
La société Microsens, société du Parc Scientifique de l'EPFL, a plus de 20 ans d'expérience sur les dispositifs de surveillance de la qualité de l'eau. D'autre part, l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL développe actuellement des capteurs électrochimiques pour la surveillance des ions. Par conséquent, l'EPFL et Microsens souhaitent fusionner les idées et les technologies pour la recherche de nano-capteurs innovants pour un contrôle continu de la qualité de l'eau. Les capteurs électrochimiques sont choisis parce qu'ils peuvent être facilement intégrés à l'électronique pour assurer une surveillance automatisée sur le terrain, y compris la transmission sans fil grâce à une approche que nous avons déjà démontrée avec succès pour les applications médicales.
Projets de recherche antérieurs
SNF project on Reprogrammation de Tie-2 Exprimant monocytes (TEM) dans le cancer du sein
Le but scientifique clé de cette nouvelle proposition de projet est de comprendre le comportement fonctionnel du TEM dans le cancer du sein afin de concevoir des traitements optimaux capables d'inverser TEM dans les cellules favorisant les réponses immunitaires anti-tumorales de protection. À cette fin, nous allons profiter de notre approche de détection de nanofils en utilisant des réseaux de nanofils multiplexés détection d'un panel de marqueurs de sécrétion reflétant TEM hemangiogenic, lymphangiogénique, immunosuppresseur, tumoricide et les activités anti-tumorales. Nous prévoyons également d'utiliser des réseaux de nanofils de capturer TEM paysage directement sur le tissu tumoral. Cette approche représente la première tentative de capturer le microenvironnement de la tumeur en laissant intacts les tissus de la tumeur pour la caractérisation complémentaire par microscopie confocale.
Food-Allergy-Chip: système pour les allergies alimentaires
Les tests d'allergie alimentaire sont effectués par des tests cutanés, y compris le test de piqûre et le test de rayures, cependant, ces tests sont dangereux en raison de l'anaphylaxie par des anticorps sériques. Par conséquent, une méthode sûre, simple et rapide pour détecter une réaction allergique est nécessaire pour l'utilisation clinique et dans l'industrie alimentaire. Une étude récente sur des souris a montré que les bactéries communes appelées Clostridia aider à prévenir la sensibilisation aux allergènes alimentaires chez la souris. Alors que l'IL-22 est connu pour être une molécule de signalisation clé pour diminuer la perméabilité de la doublure intestinale pour empêcher les allergènes d'entrer dans votre circulation sanguine. Par conséquent, le but de ce projet est d'étudier l'allergie alimentaire et l'effet du microbiome intestinal contre les allergènes alimentaires par un Food-Allergy-Chip où les biocapteurs électrochimiques surveillera les bio-marqueurs allergiques alimentaires, y compris l'interleukine 22 (IL-22).
Projet UE-ITN sur le cancer de la prostate
Le réseau de formation Marie Curie appelée ProSense vise à former une nouvelle génération de jeunes scientifiques dans les techniques et les méthodes interdisciplinaires nécessaires pour répondre au mieux dans le développement d'outils de diagnostic pour le cancer de la prostate. Un programme complet d'échange d'étudiants interdisciplinaires et intersectorielles, de la formation et des événements permettra au projet ProSense de promouvoir l'interaction, l'échange de connaissances et la collaboration dans le domaine pluridisciplinaire de la conception de biocapteurs dans le but de développer des dispositifs améliorés pour l'application à le cancer de la prostate pour la diagnostic, le pronostic et les traitement du patients.
Pierre Fabre: Etude de faisabilité pour les médicaments contre la schizophrénie
L'entreprise PIERRE FABRE MEDICAMENT, IRPF mène actuellement un programme de développement de nouveaux produits avec également une petite molécule organique avec propriété en tant qu'agent anticancéreux, propriété exclusive de PIERRE FABRE MEDICAMENT. D'autre part, l'EPLF développe actuellement des dispositifs qui intègrent également des capteurs électrochimiques pour la surveillance continue de substances exogènes telles que des médicaments, y compris des composés pour le traitement de la schizophrénie. Par conséquent, les deux parties ont rejoint les efforts pour étudier la possibilité d'appliquer la technologie en cours de développement dans l'EPFL aux produits de PIERRE FABRE.
NTF IronIC
Le projet vise à développer un nouveau système pour la surveillance continue des patients critiques dans les Unités de Soins Intensifs (USI). Les patients dans les unités de soins intensifs sont généralement sous le risque de mort par le Syndrome de Réponse Inflammatoire Systémique (SRIS), une réponse systémique générique. Si elle n'est pas traitée dans les 48 premières heures en réanimation, il évolue habituellement au Syndrome de Défaillance Multi-Viscérale (SDMV) et, ensuite, à la mort du patient. Malheureusement, les paramètres physiologiques couramment surveillés ne permettent pas le diagnostic précoce et la prévision de la détérioration vers une défaillance multi-viscérale. Par conséquent, ce projet vise au développement de nouveaux outils de diagnostic certainement capables de surveillance continue de certains métabolites critiques dans le liquide interstitiel pourrait réduire de manière significative la mortalité de ces patients.
EPFL CNU project BactoChip
L'épithélium intestinal constitue une barrière sélective qui protège l'organisme humain à partir de l'invasion de pathogènes et d'autres facteurs extérieurs non désirés mais, en même temps, permet une absorption efficace des nutriments provenant de l'alimentation. Afin de laisser macronutriments présents dans les aliments devant être transférées à travers la barrière intestinale, les macromolécules ingérées doivent être brisés dans leurs blocs de construction. Des recherches récentes ont montré que les bactéries commensales de participer à une importante étendre au métabolisme des nutriments par la production d'enzymes digestifs ainsi que par influencer le transport intestinal de nutriments. Nous visons maintenant à développer une nouvelle plate-forme Lab-on-a-Chip (l'BactoChip) qui intègre un biofilm d'une souche de E. coli commensales pour imiter la partie distale de l'intestin qui est fortement peuplée par des bactéries.
Système de surveillance des médicaments en thérapie personnalisée (prolongation)
Le but de ce projet est de répondre aux nouvelles questions qui ont émergé au cours de la première étape de la recherche (voir ci-dessous dans la section "Projets de recherche antérieurs"). À cette fin, nous ciblons maintenant le développement de nouvelle système multi-capteur, y compris les approches linéaires et non-linéaires pour améliorer la spécificité du capteurs au niveau du système, la conception et la mise en Ouvre d'une unité de commande externe pour améliorer l'efficacité du système, transmission de puissance à distance pour le tests finaux in-vivo avec des souris qui se déplaces librement; la mesure de médicaments in-vivo, et la conception, le clonage et l'expression des protéines mutants de certaines isoformes du cytochrome P450 pour l'améliorer de capteur basée sur linteraction enzymes-substrats.
Projet multidisciplinaire sur les monocytes Tie-2 exprimant
Ce projet propose une nouvelle méthode de détection basé sur l'effet « memristor » enregistré sur nanofil de silicium pour détecter une nouvelle classe de marqueurs du cancer. Les nano-fils sont fabriqués par une technique lithographique innovant qui permet la gravure précise et sélective à l'échelle nanométrique. Les fils sont obtenus en trois étapes principales. Au départ, une ligne de résine photosensible définissant la position du fil. Dans une deuxième étape, la gravure ionique réactive est effectuée sur le silicium profonde pour obtenir une tranchée crantée. Dans l'étape finale, la tranchée est réduite à un nanofil suspendu après oxydation en liquide. Les fils obtenus sont fonctionnalisés avec des anticorps afin de détecter les marqueurs du cancer sur des échantillons secs.
IronIC
Le but de ce projet est d'étudier un nouvel système avec de capteurs pour la détection de diffèrent métabolites, hautement intégrés, totalement implantable, et en temps réel pour le métabolisme humain. Les molécules métaboliques détectées sont le lactate, le glucose, l'ATP, l'acide arachidonique, de la bilirubine, et d'autres. Pour atteindre cet objectif, le projet développe une technologie innovante en intégrant de systèmes SW / HW / RF / micro / nano / bio en trois dispositifs: (i) un tableau des capteurs totalement implantable pour l'acquisition de données, (ii) un plâtre portatif pour la télécommande de puissance et l'acquisition de données, (iii) une connexion Bluetooth à un natel intelligent.
Système de surveillance des médicaments en thérapie personnalisée
Un système capable de mesurée des médicaments et de bio-marqueurs dans le sang, ou dans les tissues sous-cutanées avec surveillance en continue est ete développée et constitue une percée majeure dans la médecine moléculaire pour personnaliser le traitement de maladies complexes. L'objectif du présent projet est ete de procéder à une approche multidisciplinaire pour faire progresser sensiblement l'état de l'art des dispositifs implantables. Le projet a nécessité dune forte convergence entre-bio-médical micro-nano technologies avec la motivation à fournir un nouvel outil pour la surveillance directe du métabolisme des médicaments du patient dans les traitements pharmacologiques personnalisés.
NutriChip
Le projet «NutriChip" a combinée les sciences biologiques, la nanotechnologie, la micro-technologie et les aspects d'intégration de systèmes appliqués par une équipe multidisciplinaire pour développer un outil d'analyse efficace pour avoir un aperçu global sur la contribution des produits laitiers à la nutrition et la santé humaine. Les récepteurs de surface des cellules appelés TLR2 et TLR4 ont été associés à une régulation négative chez les patients en surpoids et obèses. TLR4 est aussi un récepteur pour les graisses alimentaires. Ainsi, une interface matérielle a été développé afin de détecter les récepteurs TLR dans des cellules CaCo2 en combinant un capteur CMOS avec des algorithmes spéciales pour obtenir la super-résolution des images.
iNeedle
A visé à la réalisation d'une aiguille d'acupuncture intelligente pour mesurer la température, le pH, la vitesse de rotation dans les tissus animaux. Une étude de faisabilité a été également menée afin d'évaluer la possibilité d'intégrer des capteurs moléculaires dans cette aiguille intelligente pour mesurer les métabolites libérés dans la matrice extracellulaire par le traitement d'acupuncture. Par conséquent, ce projet vise à fournir un nouvel outil pour obtenir des données systématiques et scientifique des mécanismes physiques et moléculaires agissant derrière la thérapie de l'acupuncture.
Pour voir plus de détails sur la recherche, s'il vous plaît, aller vers la page: http://si2.epfl.ch/ ~ scarrara /
Le but scientifique clé de cette nouvelle proposition de projet est de comprendre le comportement fonctionnel du TEM dans le cancer du sein afin de concevoir des traitements optimaux capables d'inverser TEM dans les cellules favorisant les réponses immunitaires anti-tumorales de protection. À cette fin, nous allons profiter de notre approche de détection de nanofils en utilisant des réseaux de nanofils multiplexés détection d'un panel de marqueurs de sécrétion reflétant TEM hemangiogenic, lymphangiogénique, immunosuppresseur, tumoricide et les activités anti-tumorales. Nous prévoyons également d'utiliser des réseaux de nanofils de capturer TEM paysage directement sur le tissu tumoral. Cette approche représente la première tentative de capturer le microenvironnement de la tumeur en laissant intacts les tissus de la tumeur pour la caractérisation complémentaire par microscopie confocale.
Food-Allergy-Chip: système pour les allergies alimentaires
Les tests d'allergie alimentaire sont effectués par des tests cutanés, y compris le test de piqûre et le test de rayures, cependant, ces tests sont dangereux en raison de l'anaphylaxie par des anticorps sériques. Par conséquent, une méthode sûre, simple et rapide pour détecter une réaction allergique est nécessaire pour l'utilisation clinique et dans l'industrie alimentaire. Une étude récente sur des souris a montré que les bactéries communes appelées Clostridia aider à prévenir la sensibilisation aux allergènes alimentaires chez la souris. Alors que l'IL-22 est connu pour être une molécule de signalisation clé pour diminuer la perméabilité de la doublure intestinale pour empêcher les allergènes d'entrer dans votre circulation sanguine. Par conséquent, le but de ce projet est d'étudier l'allergie alimentaire et l'effet du microbiome intestinal contre les allergènes alimentaires par un Food-Allergy-Chip où les biocapteurs électrochimiques surveillera les bio-marqueurs allergiques alimentaires, y compris l'interleukine 22 (IL-22).
Projet UE-ITN sur le cancer de la prostate
Le réseau de formation Marie Curie appelée ProSense vise à former une nouvelle génération de jeunes scientifiques dans les techniques et les méthodes interdisciplinaires nécessaires pour répondre au mieux dans le développement d'outils de diagnostic pour le cancer de la prostate. Un programme complet d'échange d'étudiants interdisciplinaires et intersectorielles, de la formation et des événements permettra au projet ProSense de promouvoir l'interaction, l'échange de connaissances et la collaboration dans le domaine pluridisciplinaire de la conception de biocapteurs dans le but de développer des dispositifs améliorés pour l'application à le cancer de la prostate pour la diagnostic, le pronostic et les traitement du patients.
Pierre Fabre: Etude de faisabilité pour les médicaments contre la schizophrénie
L'entreprise PIERRE FABRE MEDICAMENT, IRPF mène actuellement un programme de développement de nouveaux produits avec également une petite molécule organique avec propriété en tant qu'agent anticancéreux, propriété exclusive de PIERRE FABRE MEDICAMENT. D'autre part, l'EPLF développe actuellement des dispositifs qui intègrent également des capteurs électrochimiques pour la surveillance continue de substances exogènes telles que des médicaments, y compris des composés pour le traitement de la schizophrénie. Par conséquent, les deux parties ont rejoint les efforts pour étudier la possibilité d'appliquer la technologie en cours de développement dans l'EPFL aux produits de PIERRE FABRE.
NTF IronIC
Le projet vise à développer un nouveau système pour la surveillance continue des patients critiques dans les Unités de Soins Intensifs (USI). Les patients dans les unités de soins intensifs sont généralement sous le risque de mort par le Syndrome de Réponse Inflammatoire Systémique (SRIS), une réponse systémique générique. Si elle n'est pas traitée dans les 48 premières heures en réanimation, il évolue habituellement au Syndrome de Défaillance Multi-Viscérale (SDMV) et, ensuite, à la mort du patient. Malheureusement, les paramètres physiologiques couramment surveillés ne permettent pas le diagnostic précoce et la prévision de la détérioration vers une défaillance multi-viscérale. Par conséquent, ce projet vise au développement de nouveaux outils de diagnostic certainement capables de surveillance continue de certains métabolites critiques dans le liquide interstitiel pourrait réduire de manière significative la mortalité de ces patients.
EPFL CNU project BactoChip
L'épithélium intestinal constitue une barrière sélective qui protège l'organisme humain à partir de l'invasion de pathogènes et d'autres facteurs extérieurs non désirés mais, en même temps, permet une absorption efficace des nutriments provenant de l'alimentation. Afin de laisser macronutriments présents dans les aliments devant être transférées à travers la barrière intestinale, les macromolécules ingérées doivent être brisés dans leurs blocs de construction. Des recherches récentes ont montré que les bactéries commensales de participer à une importante étendre au métabolisme des nutriments par la production d'enzymes digestifs ainsi que par influencer le transport intestinal de nutriments. Nous visons maintenant à développer une nouvelle plate-forme Lab-on-a-Chip (l'BactoChip) qui intègre un biofilm d'une souche de E. coli commensales pour imiter la partie distale de l'intestin qui est fortement peuplée par des bactéries.
Système de surveillance des médicaments en thérapie personnalisée (prolongation)
Le but de ce projet est de répondre aux nouvelles questions qui ont émergé au cours de la première étape de la recherche (voir ci-dessous dans la section "Projets de recherche antérieurs"). À cette fin, nous ciblons maintenant le développement de nouvelle système multi-capteur, y compris les approches linéaires et non-linéaires pour améliorer la spécificité du capteurs au niveau du système, la conception et la mise en Ouvre d'une unité de commande externe pour améliorer l'efficacité du système, transmission de puissance à distance pour le tests finaux in-vivo avec des souris qui se déplaces librement; la mesure de médicaments in-vivo, et la conception, le clonage et l'expression des protéines mutants de certaines isoformes du cytochrome P450 pour l'améliorer de capteur basée sur linteraction enzymes-substrats.
Projet multidisciplinaire sur les monocytes Tie-2 exprimant
Ce projet propose une nouvelle méthode de détection basé sur l'effet « memristor » enregistré sur nanofil de silicium pour détecter une nouvelle classe de marqueurs du cancer. Les nano-fils sont fabriqués par une technique lithographique innovant qui permet la gravure précise et sélective à l'échelle nanométrique. Les fils sont obtenus en trois étapes principales. Au départ, une ligne de résine photosensible définissant la position du fil. Dans une deuxième étape, la gravure ionique réactive est effectuée sur le silicium profonde pour obtenir une tranchée crantée. Dans l'étape finale, la tranchée est réduite à un nanofil suspendu après oxydation en liquide. Les fils obtenus sont fonctionnalisés avec des anticorps afin de détecter les marqueurs du cancer sur des échantillons secs.
IronIC
Le but de ce projet est d'étudier un nouvel système avec de capteurs pour la détection de diffèrent métabolites, hautement intégrés, totalement implantable, et en temps réel pour le métabolisme humain. Les molécules métaboliques détectées sont le lactate, le glucose, l'ATP, l'acide arachidonique, de la bilirubine, et d'autres. Pour atteindre cet objectif, le projet développe une technologie innovante en intégrant de systèmes SW / HW / RF / micro / nano / bio en trois dispositifs: (i) un tableau des capteurs totalement implantable pour l'acquisition de données, (ii) un plâtre portatif pour la télécommande de puissance et l'acquisition de données, (iii) une connexion Bluetooth à un natel intelligent.
Système de surveillance des médicaments en thérapie personnalisée
Un système capable de mesurée des médicaments et de bio-marqueurs dans le sang, ou dans les tissues sous-cutanées avec surveillance en continue est ete développée et constitue une percée majeure dans la médecine moléculaire pour personnaliser le traitement de maladies complexes. L'objectif du présent projet est ete de procéder à une approche multidisciplinaire pour faire progresser sensiblement l'état de l'art des dispositifs implantables. Le projet a nécessité dune forte convergence entre-bio-médical micro-nano technologies avec la motivation à fournir un nouvel outil pour la surveillance directe du métabolisme des médicaments du patient dans les traitements pharmacologiques personnalisés.
NutriChip
Le projet «NutriChip" a combinée les sciences biologiques, la nanotechnologie, la micro-technologie et les aspects d'intégration de systèmes appliqués par une équipe multidisciplinaire pour développer un outil d'analyse efficace pour avoir un aperçu global sur la contribution des produits laitiers à la nutrition et la santé humaine. Les récepteurs de surface des cellules appelés TLR2 et TLR4 ont été associés à une régulation négative chez les patients en surpoids et obèses. TLR4 est aussi un récepteur pour les graisses alimentaires. Ainsi, une interface matérielle a été développé afin de détecter les récepteurs TLR dans des cellules CaCo2 en combinant un capteur CMOS avec des algorithmes spéciales pour obtenir la super-résolution des images.
iNeedle
A visé à la réalisation d'une aiguille d'acupuncture intelligente pour mesurer la température, le pH, la vitesse de rotation dans les tissus animaux. Une étude de faisabilité a été également menée afin d'évaluer la possibilité d'intégrer des capteurs moléculaires dans cette aiguille intelligente pour mesurer les métabolites libérés dans la matrice extracellulaire par le traitement d'acupuncture. Par conséquent, ce projet vise à fournir un nouvel outil pour obtenir des données systématiques et scientifique des mécanismes physiques et moléculaires agissant derrière la thérapie de l'acupuncture.
Pour voir plus de détails sur la recherche, s'il vous plaît, aller vers la page: http://si2.epfl.ch/ ~ scarrara /
Les collaborations nationales et internationales
En cours
Pantelis Georgiou(Imperial Collage, London)
Jun Ohta (Nara Institue of Science and Technology)
Marie-Agnès Doucey (Ludwig Institute for Cancer Research)
Christine Nardini (Karolinska Institute, Sweden)
Giacomo Indiveri (University of Zurich, ETHZ)
Danilo Demarchi (Politecnico di Torino)
Thierry Buclin (CHUV, University of Lausanne)
Catherine Dehollain (EPFL, Lausanne)
Philippe Renaud (EPFL, Lausanne)
Anciennes
Ali Khademhosseini (Harvard, Boston)
Ralph Etienne-Cummings (Johns Hopkins University, Baltimore)
Anthony Guiseppi-Elie (Clemson University/South Carolina)
Mohamad Sawan (École Polytechnique de Montréal, Canada)
Elisabetta Chicca (Universty of Bielefeld/DE)
Ursula von Mandach (Zurich University)
Linda Thöny-Mayer (EMPA/San Gallen)
Pedro Estrela (University of Bath/UK)
Qiuting Huang (ETHZ, Zurich)
Fabio Grassi (IRB/Bellinzona)
Paolo Silacci (ALP/Posieux)
Guy Vergères (ALP/Bern)
Pascal Colpo (EU JRC/Ispra)
Yusuf Leblebici (EPFL, Lausanne)
Martin Gijs (EPFL, Lausanne)
Pantelis Georgiou(Imperial Collage, London)
Jun Ohta (Nara Institue of Science and Technology)
Marie-Agnès Doucey (Ludwig Institute for Cancer Research)
Christine Nardini (Karolinska Institute, Sweden)
Giacomo Indiveri (University of Zurich, ETHZ)
Danilo Demarchi (Politecnico di Torino)
Thierry Buclin (CHUV, University of Lausanne)
Catherine Dehollain (EPFL, Lausanne)
Philippe Renaud (EPFL, Lausanne)
Anciennes
Ali Khademhosseini (Harvard, Boston)
Ralph Etienne-Cummings (Johns Hopkins University, Baltimore)
Anthony Guiseppi-Elie (Clemson University/South Carolina)
Mohamad Sawan (École Polytechnique de Montréal, Canada)
Elisabetta Chicca (Universty of Bielefeld/DE)
Ursula von Mandach (Zurich University)
Linda Thöny-Mayer (EMPA/San Gallen)
Pedro Estrela (University of Bath/UK)
Qiuting Huang (ETHZ, Zurich)
Fabio Grassi (IRB/Bellinzona)
Paolo Silacci (ALP/Posieux)
Guy Vergères (ALP/Bern)
Pascal Colpo (EU JRC/Ispra)
Yusuf Leblebici (EPFL, Lausanne)
Martin Gijs (EPFL, Lausanne)
