Development of novel electrochemical and optical Lab-on-a-chip platforms for contaminants and biomarkers sensing / Andrzej Chalupniak ; PhD Director Prof. Arben Merkoçi.
Chałupniak, Andrzej, autor.
Merkoçi, Arben, supervisor acadèmic.
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química, Biològica i Ambiental.

Imprint: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2017.
Description: 1 recurs en línia (280 pàgines)
Abstract: La detección de contaminantes peligrosos requiere especial atención debido a su posible toxicidad, baja concentración en muestras reales y, en la mayoría de los casos, una imposibilidad de llevar a cabo la detección a través de un metodo tan específico como el inmunoensayo. Una de las estrategias orientadas a la fácil detección de compuestos nocivos es el uso de plataformas microfluídicas llamadas Lab-on-a-chip. En el Capítulo 3, una innovadora plataforma microfluídica en miniatura es desarrollada para la detección simultánea y extracción de polibromodifenil éteres (PBDEs). La plataforma consiste en un chip microfluídico de polidimetilosiloxano (PDMS) para el paso de la inmunoreacción, un chip de PDMS con un electrodo serigrafiado de carbono (SPCE) integrado para la detección, y un chip de PDMS-óxido de grafeno reducido (rGO) para la adsorción física y posterior eliminación de residuos de PBDE. La detección se basó en un inmunoensayo competitivo entre PBDE y PBDE modificado con Peroxidasa de Rábano Silvestre (HRP-PBDE) seguido de un monitoreo de oxidación enzimática de o-aminofenol (o-AP), utilizando voltamperometría de onda cuadrada y resolución anódica (SW-ASV). PBDE fue detectado con una buena sensibilidad y un límite de detección similar al obtenido a través de una prueba colorimétrica comercial (0. 018 ppb), pero con la ventaja de utilizar volúmenes reactivos más bajos y un tiempo de análisis reducido. Con el objetivo de diseñar un sistema de detección apropiado para compuestos tóxicos como PBDEs, un compósito de óxido de grafeno reducido y PDMS ha sido desarrollado y optimizado para obtener mayor adsorción (basados en hidropobicidad e interacción π–π entre moléculas de rGO y PBDE) comparado con los PDMS sin modificación. Este sistema se puede aplicar perfectamente para detectar cualquier análito utilizando el inmunoensayo apropiado y facilitar el funcionamiento en matrices tan complejas como el agua marina. En el Capítulo 4 se desarrolla un dispositivo LOC para la preconcentración y la detección simultánea de metales pesados. Dicho dispositivo consta de un electrodo serigrafiado de carbono, un chip de PDMS y otro de GO-PDMS. El chip de GO-PDMS fue fabricado y los factores más esenciales fueron optimizados, incluidos la concentración de GO y aquella del curador de PDMS. Se descubrió que la habilidad de adsorción es inversamente proporcional a la concentración de curador de PDMS en el compósito y proporcional a la concentración de GO. El mecanismo de adsorción está basado en una reacción de complejación , donde grupos activos de oxígeno con cargas negativas se pueden enlazar con metales bivalentes como el Pb. La adsorción más alta fue obtenida en pH=7. El GO-PDMS tiene una capacidad relativamente grande de adsorción, ya que incluso las muestras que contienen niveles más altas que 500 ppb (mayores a 500 ppb) son totalmente adsorbidas, teniendo en cuenta que tal concentración es muy alta. El proceso de desorción ha sido también optimizado. Gracias a ello, metales que habían sido previamente adsorbidos se pueden liberar y detectar en voltamperometría de Onda Cuadrada y Resolución Anódica. El límite de detección de esta técnica (utilizando electrodos serigrafiados de carbono) fue de 0. 5 ppb para el plomo (Pb). Esto significa que utilizando una plataforma de preconcentración GO-PDMS, se pueden cuantificar cantidades más bajas de Pb, ya que las muestras preconcentradas mostraron una corriente de hasta 30 veces más alta que las no preconcentradas. Esta plataforma se puede utilizar para la detección mejorada de metales pesados y también para su eliminación.
Note: Tesi. Doctorat. Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química, Biològica i Ambiental. 2017.
Note: Bibliografia.
Rights: L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: Creative Commons
Language: Anglès.
Document: Tesis i dissertacions electròniques. ; doctoralThesis ; publishedVersion
Subject: Biosensors. ; Microfluídica. ; Sensors electroquímics ; Contaminants ; Marcadors bioquímics
ISBN: 9788449075810

Adreça alternativa: https://hdl.handle.net/10803/457862


279 p, 11.7 MB

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Research literature > Doctoral theses

 Record created 2018-03-05, last modified 2019-02-15



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