Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-11T19:56:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karoliny Almeida Oliveira - 2013.pdf: 2228356 bytes, checksum: 8ee6a1227d9438898744c3fcd9ce1c82 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-03-11T20:00:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karoliny Almeida Oliveira - 2013.pdf: 2228356 bytes, checksum: 8ee6a1227d9438898744c3fcd9ce1c82 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T20:00:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Karoliny Almeida Oliveira - 2013.pdf: 2228356 bytes, checksum: 8ee6a1227d9438898744c3fcd9ce1c82 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-05-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This report describes the fabrication of polyester-toner (PT) devices to perform bioanalytical assays. The direct-printing technology has been explored to produce (i) printed microplates containing 96 zones and (ii) integrated microfluidic devices. Overall, the device layouts were designed on the Corel Draw® software and printed on a polyester film surface by using a laser printer. Toner-based 96-zones were created by the deposition of toner barriers with thickness of ca. 5 μm. All zones were distributed into 12 columns and 8 lines. During the analytical performance investigation with a conventional microplate reader, it was observed that the zone diameter and the sample volume added on each zone directly affect the absorbance response. After the optimization step, printed microplates were used to demonstrate the bioanalytical feasibility with enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) coupled with a microplate reader or a cell phone camera. Immunoglobulins G (IgG) and M (IgM) antibodies were successfully detected in cell culture cell and human serum samples, respectively. The limit of detection achieved for IgG was 0.2 g/mL (13 fmol/zone). The IgM detection was used to evaluate the printed microplates feasibility for dengue diagnostics. The assays performed with both microplate reader and cell phone camera allowed distinguishing samples from infected and noninfected patients. Furthermore, it was found that the lifetime of each printed microplate depends on the storage temperature. The half life for devices stored at 10 °C has been estimated to be ca. four weeks. In addition to printed microplates, this current report also covers the fabrication of microfluidic devices containing detection zones interconnected by microchannels. These devices were produced with three polyester films. The intermediary layer was previously cut and added on the device to increase the channel depth and to provide the solution transport by capillary action. The three polyester layers were laminated together to obtain a microchannel with ca. 110 μm deep. The device proposed in this report was tested to monitor the enzymatic reaction kinetics for glucose in the presence of glucose oxidase (GOX), peroxidase and potassium iodide. The colorimetric response was recorded with a scanner. The Michaelis-Menten constant achieved with this analytical tool for the mentioned enzymatic reaction was 8.8 mM. This value is similar to the data reported in literature. These devices were also explored to quantitatively determine the glucose concentration in artificial serum samples. The analytical concentrations found in serum samples levels I and II were 4.3 ± 0.5 and 14.3 ± 1.2 mM, respectively and the error found was lower than 8%. The recovery factor found in four concentration levels (five independent measurements) was higher than 95%. / Este trabalho descreve a fabricação de dispositivos em poliéster-toner (PT) para conduzirem ensaios bioanalíticos. A tecnologia de impressão direta foi explorada para confeccionar (i) microplacas impressas contendo 96 zonas e (ii) dispositivos microfluídicos integrados. Basicamente, as configurações dos dispositivos foram desenhadas no programa Corel Draw® e impressas sobre a superfície de um filme de poliéster usando-se uma impressora laser. Na fabricação das microplacas, as 96 zonas foram criadas pela deposição de uma barreira de toner com espessura de aproximadamente 5 μm. As zonas foram distribuídas em 12 colunas e 8 linhas. Na avaliação do desempenho analítico com uma leitora convencional de microplacas, observou-se que o diâmetro da zona e o volume de amostra adicionado em cada zona influenciam diretamente a resposta de absorbância. Após a otimização, as microplacas impressas foram utilizadas para demonstrar a potencialidade bioanalítica com ensaios de imunoadsorção ligado à enzima (ELISA) empregando-se uma leitora convencional de microplacas e também uma câmera de celular. Os anticorpos imunoglobulina G (IgG) e imunoglobulina M (IgM) foram detectados com sucesso em amostras de culturas de células e soro humano, respectivamente. O limite de detecção obtido para o IgG foi de 0,2 g/mL (13 fmol/zona). A detecção de IgM foi usada para avaliar a viabilidade das microplacas impressas no diagnóstico de dengue. Ensaios realizados com a leitora de microplacas e também com a câmera de celular mostraram que em ambos os casos foi possível distinguir as amostras de soro dos pacientes infectados das amostras dos pacientes não infectados. O tempo de meiavida das microplacas impressas estocadas a 10 °C foi estimado em aproximadamente quatro semanas. Além das microplacas impressas, o presente trabalho também aborda a fabricação de dispositivos microfluídicos contendo zonas de detecção interligadas por microcanais. Estes dispositivos foram fabricados com três filmes de poliéster. A camada intermediária foi previamente cortada e adicionada no dispositivo com intuito de aumentar a profundidade do canal e facilitar o transporte capilar da solução. Essas camadas foram laminadas juntas obtendo um microcanal com profundidade de aproximadamente 110 μm. O dispositivo proposto foi utilizado para monitorar a cinética da reação enzimática para glicose, na presença de glicose oxidase (GOX), peroxidase e iodeto de potássio. A resposta colorimétrica foi capturada com um scanner. Usando-se essa ferramenta analítica, a constante de Michaelis-Menten para a reação estudada apresentou valor igual a 8,8 mM, similar aos valores reportados na literatura. Esses dispositivos também foram usados para determinar quantitativamente a concentração de glicose em amostras artificiais de soro. As concentrações encontradas em amostras de soro Níveis I e II foram iguais a 4,3 ± 0,5 e 14,3 ± 1,2 mM, respectivamente e o valor do erro encontrado foi menor que 8%. O fator de recuperação obtido para essas amostras em quatro níveis de concentração (com cinco determinações independentes cada) foi superior a 95%.