Avaliação de um dispositivo microfluídico baseado em fios têxteis para a determinação amperométrica de estriol

Abstract

Resumo: Sistemas microfluídicos são dispositivos que se baseiam em princípios similares aos de sistemas de análise por injeção em fluxo. Esses dispositivos permitem o baixo consumo de reagentes e amostras, o baixo tempo de análise e a possibilidade de portabilidade. Diversos avanços têm sido relatados ao utilizar dispositivos de baixo custo baseados em fios de algodão como canais microfluídicos, em que o transporte da solução ocorre devido à capilaridade dos fios de algodão, com auxílio da gravidade. No presente trabalho, foi demonstrado a versatilidade de um dispositivo eletroanalítico baseado em fios têxteis (?TED), construídos utilizando fios de algodão como microcanais para o transporte de solução e eletrodos impressos (SPE) modificados com nanotubos de carbono (CNT), como detectores na determinação amperométrica do hormônio estriol em amostras farmacêuticas e aquosas. Os parâmetros envolvidos na determinação amperométrica e no sistema microfluídico foram estudados e otimizados, em que se utilizou das condições experimentais que apresentaram melhores respostas (vazão do sistema de 1,25 ?L s-1, 2,0 ?L de volume de injeção e potencial de detecção de 0,75 V) para a obtenção de uma curva analítica, abrangendo concentrações de 1,0 a 1000 ?mol L-1. Os limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) foram 0,53 e 1,77 ?mol L-1, respectivamente, e a frequência analítica foi de 44 injeções por hora. A metodologia proposta foi aplicada para a determinação do hormônio estriol em amostras farmacêuticas, sendo os resultados obtidos comparados com os obtidos a partir da técnica espectrofotométrica (metodologia oficial). Os resultados obtidos foram concordantes com 95 % de confiança. Palavras - chave: Sistemas microfluídicos, dispositivo baseado em fios de algodão, determinação de hormônios, eletrodos impressos, nanotubos de carbono.

Abstract: Microflow systems are powerful analytical tools that explore similar principles of typical flow injection analysis driven to in a microfluidic device. Generally, microfluidic devices can promote a low consumption of reagents and samples, high speed of analysis and possibility of portability. Several advances have been reached applying a simple and low cost device based on cotton thread as microfluidic channel where the transportation of solutions is based on capillary force helped by gravity. In the present work, we have demonstrated the versatility of thread-based electroanalytical devices (?TED) constructed using a cotton thread as the solution channel and screen-printed electrodes (SPE) surface modified with carbon nanotubes (CNT) as electrochemical detectors for the amperometric determination of estriol hormone in pharmaceutical samples. The parameters involved in the amperometric detection and microflow system were studied and optimized, using the best experimental conditions (flow rate of 1.25 ?L s-1, 2.0 ?L of volume of injection and potential of detection of 0.75 V) a linear response was observed for concentration range (LDR) of 1.0 to 1000 ?mol L-1 with limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) of 0.53 ?mol L-1 and 1.77 ?mol L-1, respectively, and sampling rate of 44 analyses/ per hour. The proposed methodology was applied for determination of estriol in commercial samples. The results were compared with those provided by spectrophotometric method (official methodology). The obtained results are in agreement at a 95% of confidence level. Keywords: Microfluidic systems, thread-based electroanalytical device, hormone determination, screen printed electrodes, carbon nanotubes.