Desenvolvimento de microfluídica em papel para utilização em biossensores

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

A presente dissertação foi distinguida com o Prémio da Ordem dos Engenheiros, atribuído pela Sociedade Portuguesa dos Materiais no Dia Mundial dos Materiais 2012

Este trabalho foi contemplado com o Prémio Green Project Awards Portugal 2012, na categoria de Investigação e Desenvolvimento

Um fator importante para a prevenção e tratamento de doenças é um diagnóstico preciso e precoce. A Organização Mundial de Saúde estabeleceu diretivas para o desenvolvimento de testes de diagnóstico para utilização em regiões economicamente desfavorecidas, conhecidas sob o acrónimo ASSURED (Affordable, Sensitive, Specific, User-friendly, Rapid and Robust, Equipment-free and Delivered to those in need). O objectivo deste projeto foi desenvolver biossensores com estas caraterísticas explorando a tecnologia recente da microfluídica em papel. Vários tipos de papel foram estudados de modo a escolher o que apresentasse as caraterísticas que potenciassem o funcionamento dos dispositivos. Foi escolhido o papel de cromatografia Whatman nº1 por ser constituído maioritariamente por fibras de celulose e por ser bastante poroso e hidrófilo. Os dispositivos baseiam-se na fabricação de microcanais em papel hidrófilo, delimitados por barreiras constituídas por cera hidrófoba. Os padrões foram impressos a cera na superfície do papel através de uma impressora comercial, e posteriormente difundidos a baixa temperatura por toda a sua espessura. Verificou-se que era possível criar barreiras hidrófobas a partir de linhas de largura nominal 200 μm, com um processo de difusão a 120 ºC durante dois minutos, e que a largura mínima do canal criado no papel é de aproximadamente 500 μm. Constatou-se que soluções aquosas em contacto com estes microcanais são conduzidas por capilaridade através das zonas predefinidas, permitindo assim controlar as soluções. Após deposição simples das biomoléculas nas zonas de teste e controlo, a detecção das reações de bioreconhecimento é identificada por uma alteração de cor. Os dispositivos desenvolvidos foram implementados para determinar a concentração de glucose em soluções, para o diagnóstico de leishmaniose canina e de tuberculose.