Paper-based potentiometric platforms for decentralised chemical analysis

Résumé

En les darreres dècades, el món ha experimentat profunds canvis socials i tecnològics. Entre aquests, són destacables les tendències emergents d’anàlisis descentralitzats i de xarxes de sensors, que estan tenint un gran impacte en moltes àrees, especialment en el sistema sanitari. El desenvolupament d’eines per a realitzar anàlisis fora del laboratori de forma robusta, simple i econòmica, serà de gran ajuda per generar, per exemple, eines de diagnòstic assequibles. Per complementar aquestes tendències, aquesta tesis presenta el desenvolupament d’una eina analítica nova per anàlisis descentralitzats, usant paper modificat amb nanotubs de carboni com a substrat i la potenciometria com a tècnica de detecció. Els nanotubs de carboni s’han incorporat amb èxit sobre un paper de filtre convencional, convertint-lo així en conductor, i proporciona’t-li habilitat transductora ió-electró. Amb aquesta plataforma s’han desenvolupat elèctrodes selectius de ions per a diferents ions –mantenint el mateix rendiment analític que els elèctrodes convencionals- així com també un elèctrode de referència. La demostració de que aquesta plataforma pot solucionar un problema analític s’ha dut a terme a través del desenvolupament d’una cel·la potenciomètrica complerta de paper per a la detecció de liti en sang. Aquests elèctrodes també han estat combinats amb èxit amb un potenciòmetre d’identificació per radiofreqüència (RFID), cosa que permet el seu ús de forma descentralitzada. Altres aplicacions possibles, juntament amb les limitacions del sistema es discuteixen en detall. En definitiva, aquest treball obre la possibilitat de substituir sensors convencionals per aquesta plataforma més econòmica, obrint així tota una nova gama d’oportunitats.