I dispositivi di rilevazione della presenza di molecole d’interesse (analiti) hanno goduto di un rinnovato slancio per l’introduzione di elementi biologici (biosensori). La loro elevata specificità è utilizzata in svariati campi, dal monitoraggio ambientale e la bio-medicina fino alla tutela e la promozione dei prodotti agroalimentari. Tuttavia, l’alto costo di produzione e la poca compatibilità a campionamenti di massa (high-throughput) talvolta ne limitano l’utilizzo. I biosensori proposti sono innovativi per la loro capacità di cambiare rapidamente conformazione alla presenza di analiti, associando una forte emissione di luce facilmente misurabile da piccoli ed economici strumenti di rilevazione ottica. La semplicità di selezione del biosensore adatto per un analita desiderato, il vantaggio nel loro uso senza competenze avanzate, e la possibilità nella produzione con tecnologie a basso costo, pone questo nuovo approccio alla frontiera per innumerevoli campi di applicazione.
L’elemento innovativo di questi biosensori è l’impiego di proteine multi-dominio (chimere): alla presenza dell'analita in pochi microlitri di campione, la chimera subisce rapidi e reversibili cambiamenti conformazionali, e passa da uno stato silente (dark state) a uno ad alta intensità di fluorescenza (bright state), consentendo un rapporto segnale/rumore molto elevato. Il dispositivo da realizzare è a basso costo e consta di un sistema d’interrogazione a luce LED/laser integrato, di un’area di saggio su carta per l’alloggiamento del campione, e di un sistema integrato di ottiche di raccolta della fluorescenza, spettralmente risolta, per l'accoppiamento della luce a una camera digitale collegata a uno smartphone. Sebbene le chimere possano essere opportunamente selezionate per ogni tipo d'analita (con tecniche di in vitro molecular evolution), uno degli obiettivi sarà lo sviluppo di biosensori di rilevazione specifica di molecole tossiche nell’ambiente o nelle produzioni alimentari.