Desenvolvimento de um dispositivo microfluídico baseado em fibras têxteis para eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato acoplada capacitivamente
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637245 |
Resumo: | Orientador: Dosil Pereira de Jesus |
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Desenvolvimento de um dispositivo microfluídico baseado em fibras têxteis para eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato acoplada capacitivamente Development of a microfluidic device based on textile thread for capillary electrophoresis with capacitively coupled contactless conductivity detection Fibras texteisEletroforese capilarMicrofluídicaTextile threadCapillary electrophoresisMicrofluidicsOrientador: Dosil Pereira de JesusDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: A presente dissertacão descreve o desenvolvimento, otimização e aplicação de um dispositivo microfluídico baseado em fíbras têxteis (?TAD) utilizando Eletroforese Capilar (CE) com detecãoo condutométrica sem contato acoplada capacitivamente (C4D). Uma plataforma contendo os reservatórios para soluções, os pilares para acoplamento das fibras têxteis e o suporte para incorporar o sistema de detecção foi desenvolvida e impressa em 3D. A detecção C4D foi escolhida por ser simples, apresentar baixo custo de fabricação, boa portabilidade e ser facilmente incorporada ao ?TAD desenvolvido. A utilização de fibras têxteis neste trabalho deve-se às vantagens como: baixo custo, grande disponibilidade, alta resistência mecânica e flexibilidade, além de não necessitar de criação de barreiras hidrofóbicas para a obtenção dos microcanais. Fibras de poliéster com um diâmetro de cerca de 315 ?m foram utilizadas para a separação e quantificação de cátions (potássio, sódio e lítio) e separação dos ânions cloreto e sacarinato. A otimização do sistema de injeção da amostra foi realizada avaliando o tempo de injeção e o tamanho da intersecção das fibras (de separação e injeção). Um planejamento experimental foi desenvolvido para otimizar os parâmetros do sistema C4D (frequência, amplitude e gap dos eletrodos). A presença de fluxo eletrosmótico (EOF) na fibra de poliéster foi constatada e sua mobilidade calculada como sendo de (4,67 ± 0,19) ×10-4 cm2 V?1 s?1, a qual foi comparável a mobilidade de EOF para capilares de sílica. A inversão do EOF foi obtida utilizando o surfactante brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) no eletrólito de corrida. As separações foram obtidas em 1 mim e limites de detecção próximos a 1 ?mol L-1 foram atingidos. Os coeficientes de determinação (R2) obtidos por regressão linear das curvas de calibração para os íons sódio, potássio e lítio foram iguais ou maiores que 0,99, o que indica boa linearidade na faixa de concentração avaliada (5 a 125 ?mol L?1). A aplicabilidade do dispositivo desenvolvido foi avaliada com sucesso pela determinação de íons sódio e potássio em amostras comerciais de refrigerantes dietéticosAbstract: The present dissertation describes the development, optimization, and application of a microfluidic device based on a textile thread (?TAD) using Capillary Electrophoresis (CE) with capacitively coupled contactless conductivity detection (C4D). A platform containing the reservoirs for solutions, the textile thread coupling pillar and the support to incorporate the detection system was developed, and 3D printed. The C4D detection was chosen because of its simplicity, low cost, good portability, and it can be easily adapted to the developed ?TAD. . The use of textile thread in this work is due to the advantages, such as: low cost, high availability, high mechanical resistance and flexibility Moreover, it does not require the creation of barriers to obtain the microchannels. Polyester fibers with a diameter of about 315 ?m were used for the separation and quantification of potassium, sodium and lithium cations, and separation of chloride and saccharinate anions. The optimization of the sample injection system was performed by evaluating the injection time and the length of the intersection between the separation and injection fibers. An experimental design was developed to optimize the parameters of the C4D system (frequency, amplitude, and gap of the electrodes). The presence of electroosmotic flow (EOF) in the polyester fiber was observed, and its mobility was calculated as (4.67 ± 0.19) × 10-4 cm2 V-1 s-1. This value was comparable to EOF mobility for silica capillaries. The EOF inversion was also obtained using the cationic surfactant cetyltrimethylammonium bromide in the electrolyte solution. Separations were obtained in 1 min, and detection limits close to 1 ?mol L-1 were attained. The coefficients of determination (R2) obtained by linear regression of the calibration curves for sodium, potassium, and lithium ions were equal or higher than 0.99, demonstrating good linearity for the evaluated concentration range (0 to 125 ?mol L-1). The applicability of the developed device was successfully evaluated by the determination of sodium and potassium ions in commercial samples of diet soft drinksMestradoQuímica AnalíticaMestre em QuímicaCAPES88882.329152/2019-01FAPESP[s.n.]Jesus, Dosil Pereira de, 1974-Araujo, William Reis deLopes, Fernando SilvaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASQuero, Reverson Fernandes, 1988-20192019-07-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (77 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637245QUERO, Reverson Fernandes. Desenvolvimento de um dispositivo microfluídico baseado em fibras têxteis para eletroforese capilar com detecção condutométrica sem contato acoplada capacitivamente . 2019. 1 recurso online (77 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637245. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1093575Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-07-12T13:36:07Zoai::1093575Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-07-12T13:36:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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