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Previous issue date: 2014-08-14 / This report describes the development of microfluidic paper-based analytical
devices (μPADs) with chemically modified surface for clinical assays with
colorimetric detection. The μPADs were fabricated by a stamping-based
method with a heated metal stamp for obtain hydrophobic barriers of paraffin
in paper. Before of the stamp step, the paper was oxidized to promote the
conversion of hydroxyl groups in aldehyde groups for further chemical
activation for the immobilization of enzymes. The μPADs were used for
complexometric assays of nitrite and bovine serum albumin (BSA) and
enzymatic assays of glucose and uric acid (UA). The chemical modification
did provide better color uniformity inside of the detection zones of the
enzymatic bioassays. After the chemical modification, the relative standard
deviation (RSD) values for glucose and UA assays decreased from 40 to
10% and from 20 to 8%, respectively. Clinical assays for glucose, UA, nitrite
and BSA were performed in levels which included the clinical range for each
bioassay. We performed quantitative analysis of all analytes in artificial urine
sample with error values ranged from 2,5 to 4,0%. The robustness tests
proved the stability of the chemical modification process and the thermal
stability of the μPADs when stored at different temperatures, showing the
potential of the devices as trade platforms for clinical analysis. Advantages
such as low cost per assay ($ 0.01), portability and easiness of fabrication
enable for the use of μPADs in clinical diagnostics in places with limited
resources and at the point-of-care, which is the place where the patient
requires the analysis. / Este trabalho descreve o desenvolvimento de dispositivos microfluídicos de
papel (μPADs, do inglês microfluidic paper-based analytical devices) com
superfície quimicamente modificada para ensaios clínicos utilizando
detecção colorimétrica. Os μPADs foram fabricados por um método de
carimbagem com o auxílio de um carimbo metálico aquecido para delimitar
barreiras hidrofóbicas de parafina no papel. Antes da etapa de carimbagem,
o papel foi oxidado para promover a conversão dos grupos hidroxila em
grupos aldeídos, para posterior ativação química para imobilização de
enzimas. Os μPADs foram utilizados para ensaios complexométricos de
nitrito e albumina bovina sérica (BSA, do inglês bovine serum albumin) e
ensaios enzimáticos de glicose e ácido úrico (AU). A modificação química
utilizada proporcionou uma melhora significativa na uniformidade de cor
gerada no interior das zonas de detecção dos bioensaios enzimáticos. Após
a modificação química, os valores do desvio padrão relativo (DPR) para os
ensaios de glicose e AU diminuíram de 40 para 10% e de 20 para 8%,
respectivamente. Ensaios clínicos para glicose, AU, nitrito e BSA foram
realizados em concentrações que abrangem a faixa clínica de cada
bioensaio. Realizou-se uma análise quantitativa de todos os analitos em uma
amostra artificial de urina, obtendo valores de erro entre 2,5 e 4,0%. Os
testes de robustez comprovaram a estabilidade do processo de modificação
química e a estabilidade térmica dos μPADs quando estocados em
diferentes temperaturas, mostrando a potencialidade dos dispositivos como
plataformas comerciais para análises clínicas. Vantagens como o baixo
custo por ensaio (R$ 0,01), portabilidade e facilidade de fabricação
contribuem para a utilização dos μPADs em diagnósticos clínicos em locais
com recursos limitados e no local de necessidade (point-of-care), que é o
local onde o paciente necessita da análise.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/4168 |
| Date | 14 August 2014 |
| Creators | Garcia, Paulo de Tarso |
| Contributors | Coltro, Wendell Karlos Tomazelli, Coltro, Wendell Karlos Tomazelli, Santhiago, Murilo, Vaz, Boniek Gontijo |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Química (IQ), UFG, Brasil, Instituto de Química - IQ (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 663693921325415158, 600, 600, 600, 7826066743741197278, -8857748991223577891 |
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