Στη συγκεκριμένη εργασία περιγράφουμε μια νέα, απλοποιημένη προσέγγιση, για την πραγματοποίηση ποσοτικών, χρωματομετρικών αναλύσεων σε βαθμονομημένες αναλυτικές συσκευές χάρτου, με σκοπό την πραγματοποίηση εξωτερικής βαθμονόμησης ενός σημείου ή βαθμονόμησης σταθερής προσθήκης. Οι προβαθμονομημένες συσκευές, αποτελούνται από περιοχές ανίχνευσης, που ενσωματώνουν το προϊόν της χρωματομετρικής αντίδρασης, που προκύπτει από την αντίδραση των κατάλληλων αντιδραστηρίων με πρότυπο διάλυμα του αναλύτη. Το αναλυτικό σήμα (δηλαδή η ένταση του χρώματος), που παράγεται με την προσθήκη του αγνώστου δείγματος στη προβαθμονομημένη ζώνη ανίχνευσης, αυξάνεται αναλογικά με τη συγκέντρωση της αναλυόμενης ουσίας στο υπό ανάλυση δείγμα. Επομένως, το συνολικό μετρούμενο σήμα, αντιστοιχεί στο άθροισμα της συγκέντρωσης του αναλύτη στο δείγμα και του πρότυπου διαλύματος που προαποθηκεύτηκε στη συσκευή. Το συνολικό σήμα, χρησιμοποιείται για τον υπολογισμο της συγκέντρωσης του αναλύτη στο δείγμα, με τη χρήση των αρχών της εξωτερικής βαθμονόμησης ή της βαθμονόμησης σταθερής προσθήκης. Η εφαρμογή αυτής της προσέγγισης, αξιολογήθηκε σε τρεις διαφορετικές μεθόδους (για τον προσδιορισμό του σιδήρου, του νικελίου, και των αμινοξέων), που βασίζονται σε διαφορετικές χημικές αντιδράσεις. Με βάση τα αποτελέσματα παρουσιάζεται μια απλοποιημένη προσέγγιση, χωρίς βαθμονόμηση για αναλύσεις που πραγματοποιούνται σε αναλυτικές συσκευές χάρτου. Η προτεινόμενη μέθοδος απαιτεί ελάχιστη πειραματική και υπολογιστική προσπάθεια και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εξωτερική βαθμονόμηση ή/ και για βαθμονόμηση σταθερής προσθήκης, καθώς και για τον εντοπισμό πιθανών παρεμποδίσεων σε ένα δείγμα.
(EL)
This article describes a new, simplified approach for performing quantitative
colorimetric assays on paper-based analytical devices that uses calibrant loaded paper devices
to perform one-point external calibration or standard addition calibration. Calibrant-loaded
devices consist of sensing areas pre-loaded with the colorimetric reaction product of the
appropriate reagents with a standard solution of the target analyte. When the sample is added
into the calibrant-loaded sensing zone the analytical signal (i.e. color intensity) increases
proportionally to the concentration of the analyte in the tested sample so that the total
measured signal corresponds to the sum of the concentration of the analyte in the sample and
the standard solution pre-stored in the device. The total (combined) signal is used to calculate
the concentration of the analyte in the sample using the principles of external or standard
addition calibration. The applicability of this approach was benchmarked in three assays (i.e.,
for the determination of iron, nickel, protein, and amino acids) that use different colorimetric
reaction chemistries. This work demonstrates a simplified calibration-free approach for assays
performed on paper-based analytical devices that requires minimum experimental and
computational effort, it can be used for either external or standard addition calibration and can
be used to identify the presence of interferences in a sample.
(EN)
University of Ioannina
