dc.contributor.author | Fava, Elson Luiz | |
dc.date.accessioned | 2021-03-05T10:42:48Z | |
dc.date.available | 2021-03-05T10:42:48Z | |
dc.date.issued | 2020-10-30 | |
dc.identifier.citation | FAVA, Elson Luiz. Desenvolvimento de dispositivo microfluídico descartável contendo arranjos de biossensores para a determinação multiplexada de espécies de interesse biológico em diferentes matrizes. 2020. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13921. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13921 | |
dc.description.abstract | 16 sensing points for the construction of an array of biosensors. The components of this device have been individually evaluated and their construction design has been optimized for the best performance of the sensors. Once the good performance of µPBDMA was proven, the construction of the biosensor was then carried out to determine D-(+)-Glucose. Using the cyclic voltammetry technique for a D-(+)-Glucose Glucose solution, the highest peak currents obtained were for films containing carbon black CB, thus selecting this carbon nanomaterial in the manufacture of the biosensor. The analytical curve obtained showed a linear response range for D-(+)-Glucose concentrations from 0.1 to 40 mmol L-1, and a detection limit of 0.03 mmol L-1, showing the success of the proposed architecture of the built biosensor, being later used for the consolidation of the project proposal which is the analysis multiplexing using the µPBDMA. As an alternative to the enzymatic method for the determination of creatinine, a sensor was developed based on the complexation of the Fe3 + ion with the analyte, thus indirectly determining the concentration of creatinine in the sample by differential pulse voltammetry, monitoring the reduction of free Fe3 + (not complexed) to Fe2 +. This architecture was successfully applied on two platforms, using a low volume device (3 µL), obtaining a linear working range for creatinine (CNN) from 0.1 to 6.5 mmol L-1, with a limit detection of 0.043 mmol L-11. In µPBDMA, studies were performed sequentially with D-(+)-Glucose, creatinine and uric acid, obtaining linear ranges from 0.625 to 20 mmol L-1 for D-(+)-Glucose, from 0.106 to 4.500 mmol L-1 for creatinine and 0.047 to 3.000 mmol L-1 for uric acid, with detection limits of 0.12, 0.084 and 0.012 mmol L-1 for D-(+)-Glucose, creatinine and uric acid, respectively. Repeatability studies of the proposed system were carried out, with RSDs of less than 6.25% being obtained. Studies on the influence of potential interferents were also investigated, with the RDSs being less than 8.25%. In addition, the performance of µPBDMA was assessed using urine samples, obtaining recoveries between 97.4 and 104% for all biomarkers. A microfluidic device coupled to an immunosensor was also developed to detect high levels of PSA. For the use of this system, it was adapted to a Spinner, a toy that has a central bearing to rotate it around its axis. For this, a base with a rod was used and fixed to the Spinner bearing to use it as a centrifuge. This system was developed to load the solutions from the injection point to the disposal point and to separate the blood serum and red blood cells in capillary tubes. The results obtained for the determination of PSA by the immunosensor proved to be promising, given the good linear range obtained (0.5 to 25.0 ng mL-1), and also the detection limit (0.0014 ng mL-1) . The performance of the immunosensor was verified for synthetic human serum fortified with three different concentrations of PSA, obtaining good recoveries of the analyte. | eng |
dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Sensores impressos | por |
dc.subject | Análise multiplexada | por |
dc.subject | Point of care | eng |
dc.title | Desenvolvimento de dispositivo microfluídico descartável contendo arranjos de biossensores para a determinação multiplexada de espécies de interesse biológico em diferentes matrizes | por |
dc.title.alternative | Development of a disposable microfluid device containing biossensor arrangements for the multiplexed determination of species of biological interest in different matrices | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Fatibello Filho, Orlando | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9859737944357808 | por |
dc.description.resumo | Neste trabalho, desenvolveu-se um dispositivo microfluídico descartável com 16 pontos de sensoriamento para a construção de um arranjo de biossensores. Os componentes deste dispositivo foram individualmente avaliados e seu projeto de construção foi otimizado para o melhor desempenho dos sensores. Comprovado o bom desempenho do μPBDMA, realizou-se então a construção do biossensor para a determinação de D-(+)-Glicose. Utilizando a técnica de voltametria cíclica para uma solução de D-(+)-Glicose, as maiores correntes de pico obtidas foram para os filmes que continham carbon black CB, selecionando-se assim este nanomaterial de carbono na fabricação do biossensor. A curva analítica obtida apresentou faixa de resposta linear para concentrações de D-(+)-Glicose de 0,1 a 40 mmol L-1, e um limite de detecção de 0,03 mmol L-1, mostrando o sucesso da proposta de arquitetura do biossensor construído, sendo posteriormente utilizado para a consolidação da proposta do projeto que é a multiplexação de análise utilizando o μPBDMA. Como alternativa ao método enzimático para a determinação de creatinina, desenvolveu-se um sensor baseado na complexação do íon Fe3+com o analito, determinando assim indiretamente a concentração de creatinina na amostra por voltametria de pulso diferencial, monitorando-se a redução do Fe3+ livre (não complexado) a Fe2+. Esta arquitetura foi aplicada com sucesso em duas plataformas, utilizando-se um dispositivo de baixo volume (3 μL), obtendo uma faixa linear de trabalho para creatinina (CNN) de 0,1 a 6,5 mmol L-1, com um limite de detecção de 0,043 mmol L-1. No μPBDMA, os estudos foram realizados sequencialmente com D-(+)-Glicose, creatinina e ácido úrico, obtendo-se faixas lineares de 0,625 a 20 mmol L-1 para D-(+)-Glicose, de 0,106 a 4,500 mmol L-1 para creatinina e de 0,047 a 3,000 mmol L-1 para ácido úrico, com limites de detecção de 0,12, 0,084 e 0,012 mmol L-1 para D-(+)-Glicose, creatinina e ácido úrico, respectivamente. Foram realizados estudos de repetibilidade do sistema proposto, sendo obtidos RSDs inferiores a 6,25 %. Investigou-se também estudos da influência de interferentes em potencial, sendo os RDSs menores do que 8,25%. Além disso, o desempenho do μPBDMA foi avaliado utilizando amostras de urina, obtendo-se recuperações entre 97,4 e 104% para todos os biomarcadores. Foi desenvolvido também um dispositivo microfluídico acoplado a um imunossensor para a detecção de altos níveis de PSA. Para a utilização deste sistema, foi adaptado a um Spinner, um brinquedo que possui um rolamento central para girá-lo em torno de seu eixo. Para isso, utilizou-se uma base com uma haste e fixou-se ao rolamento do Spinner para utilizá-lo como uma centrífuga. Este sistema foi desenvolvido para carregar as soluções do ponto de injeção ao ponto de descarte e para fazer a separação do soro sanguíneo e as hemácias em tubos capilares. Os resultados obtidos para a determinação de PSA pelo imunossensor mostraram-se promissores, dado a boa faixa linear obtida (0,5 a 25,0 ng mL-1), e também o limite de detecção (0,0014 ng mL-1). O desempenho do imunossensor foi verificado para soro humano sintético fortificado com três concentrações diferentes de PSA, obtendo-se boas recuperações do analito. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ELETROANALITICA | por |
dc.description.sponsorshipId | FAPESP: 2016/10012-4 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/0721522437095061 | por |