Spectroscopic platform for the classification of pathological states

Resumo

Nos últimos anos, os ensaios de dispositivos analíticos baseados em papel apresentaram um crescimento significativo na indústria de testes de diagnóstico point-of-care (POC) sendo considerados uma tecnologia sólida e robusta. Entre as principais vantagens, estes dispositivos caracterizam-se pela simplicidade, precisão relativa, tempo de retorno rápido, fácil utilização e preço acessível. Tendo em conta estas vantagens, estes testes suscitaram o interesse não só da academia, mas também da indústria levando ao aparecimento de uma grande gama de aplicações (e.g. testes de gravidez, testes de glucose, marcadores de enfarte e cancro, doenças infecciosas ...), posicionando o mercado de testes baseados em dispositivos analíticos de papel num valor de vários milhões de dólares. Esta dissertação pretende explorar uma nova abordagem para a combinação de testes baseados em papel com um espectrómetro NIR portátil, com particular foco em: i) projetar plataformas de teste mais compactas e simples de manusear; e ii) obter resultados de classificação e quantificação em soluções aquosas de alta e baixa viscosidade. De forma a conseguir obter uma plataforma com as características identificadas acima, foi necessária a combinação de vários componentes de forma orquestrada numa única plataforma. Os conceitos teóricos que permitiram suportar o desenvolvimento deste sistema e que justificam o método utilizado baseiam-se em: i) apresentar um estudo abrangente de dispositivos analíticos baseados em papel; ii) fornecer conceitos teóricos relativos à espetroscopia NIR e quimiometria; iii) apresentar o desenvolvimento do dispositivo de teste com integração na forma de realização final; e, finalmente, iv) exibir os resultados projetados no fluxo de trabalho. Resultados experimentais utilizando o suporte final combinado com uma plataforma protótipo que foi concebida para servir como prova de conceito na aplicação em soluções de baixa viscosidade mostraram resultados promissores na classificação e quantificação de soluções diluídas de glucose e vinho. A aplicação de um PAD ligeiramente diferente, alterado na sua camada alfa, apresentou resultados surpreendentes em amostras de sangue preservadas com EDTA para análise de hemograma. O sistema integrado foi capaz de classificar diferentes amostras de sangue e também quantificar parâmetros cruciais como hemoglobina e eritrócitos, quando comparado com a tecnologia de ponta utilizada em análises do mesmo tipo.

Data de atribuição	27 jun. 2018
Idioma original	English
Instituição de premiação	Universidade Católica Portuguesa
Supervisor	António Silva Ferreira (Supervisor)