The research on the development of a microfluidic analytical and diagnostic test for lithium determination

Przedstawiona praca dotyczy badań nad opracowaniem mikroprzepływowego urządzenia analityczno-diagnostycznego wytworzonego z wykorzystaniem papieru jako materiału bazowego (μPAD) w celu określenia stężenia jonów litu we krwi.W części teoretycznej w pierwszej kolejności skupiono się na zastosowaniu litu w chorobach psychiatrycznych, szczególnie przybliżając przebieg choroby afektywnej dwubiegunowej oraz wskazując zastosowanie soli litu jako środka farmakologicznego w jej leczeniu. Następnie przedstawiono opisane w literaturze spektrofotometryczne metody oznaczania litu. W tej części pracy opisano sposoby wytwarzania urządzeń mikroprzepływowych oraz przedstawiono informacje na temat systemów cyfrowego obrazowania i aplikacji PhotoMetrix Pro.W części doświadczalnej przedstawiono cel oraz metodykę badań, a następnie opisano proces optymalizacji warunków prowadzenia reakcji będących podstawą oznaczenia litu. Następnie skupiono się na sprawdzeniu możliwości zastosowania systemu cyfrowego obrazowania jako sposobu detekcji w zaproponowanej metodzie analitycznej. Przeprowadzono również badania nad doborem odpowiednich materiałów w celu wytworzenia skutecznego mikroprzepływowego urządzenia bazującego na wykorzystaniu papieru (μPADu). W trakcie badań opracowano metodę oznaczania litu z wykorzystaniem systemu cyfrowego obrazowania. Wyznaczono podstawowe parametry analityczne tej metody oraz zweryfikowano ją przez oznaczanie litu w próbkach syntetycznych.

The presented work concerns the development of a microfluidic analytical and diagnostic device made with the use of paper as a base material (μPAD) in order to determine the concentration of lithium ions in the blood.The theoretical part presents the use of lithium in psychiatric diseases, especially presenting the course of bipolar disorder and indicating the use of lithium as a pharmacological agent in its treatment. Then, the spectrophotometric methods of lithium determination described in the literature are presented. Methods of fabricating microfluidic devices and provides information on digital imaging systems and the PhotoMetrix Pro application were presented.The experimental part presents the purpose and methodology of the research, and then describes the process of optimizing the conditions for conducting the reactions that are the basis for lithium determination. Then, it was focused on checking the possibility of using the digital imaging system as a detection method in the proposed analytical method. Research has also been carried out on the selection of appropriate materials to produce an effective paper-based microfluidic device (μPAD). During the research, a method for determining lithium using a digital imaging system was developed. The basic analytical parameters of this method were determined and it was verified by determining lithium in synthetic samples.