Research on the possibility of using a digital imaging system in the development of microfluidic analytical and diagnostic device to determine the range of lithium concentration

Praca dotyczy badań nad sprawdzeniem możliwości zastosowania systemu cyfrowego obrazowania jako elementu detekcyjnego w opracowywanym mikroprzepływowym urządzeniu analityczno-diagnostycznym na bazie papieru jako materiału bazowego (µPAD) do określenia zakresu stężenia litu. W części teoretycznej pracy opisano chorobę afektywną dwubiegunową i znaczenie terapeutyczne litu w jej leczeniu, przybliżono metody analityczne wykorzystywane do oznaczania litu. Scharakteryzowano także czujniki analityczne, w tym mikroprzepływowe papierowe urządzenia analityczne zwracając uwagę na sposoby ich przygotowania i możliwości zastosowania do celów analitycznych. Ponadto przedstawiono informacje dotyczące systemów cyfrowego obrazowania oraz wybranych ich zastosowań w analizie chemicznej.W części doświadczalnej przedstawiono przebieg badań związanych z doborem odczynnika, który mógłby znaleźć zastosowanie w mikroprzepływowym urządzeniu analityczno-diagnostycznym do oznaczania litu z wykorzystaniem systemu cyfrowego obrazowania jako elementu detekcyjnego. Podjęto także próbę wykorzystania systemu cyfrowego obrazowania do wyznaczenia zakresu stężenia litu, w którym możliwe byłoby jego oznaczanie po przeniesieniu wybranego odczynnika na odpowiednio przygotowaną bibułę mogąca stanowić podstawę do opracowania µPAD.

The thesis concerns research on checking the possibility of using a digital imaging system as a detection element in a microfluidic analytical and diagnostic device based on paper as a base material (µPAD) to determine the range of lithium concentration.In the literature section, bipolar affective disorder and the therapeutic importance of lithium in its treatment, as well as the analytical methods used to determine lithium are described. Analytical sensors, including microfluidic paper analytical devices, are characterized, paying attention to their preparation methods and possible applications for analytical purposes. In addition, information on digital imaging systems and some of their applications in chemical analysis are presented.In the experimental part, the course of research related to the selection of a reagent that could be applied in a microfluidic analytical-diagnostic device for lithium determination using a digital imaging system as a detection element is presented. An attempt was also made to use a digital imaging system to determine the range of lithium concentration in which it could be determined after transferring the selected reagent to a properly prepared paper that could form the basis for the development of µPAD.