<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<oai_dc:dc schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/ http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc.xsd">
<dc:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</dc:title>
<dc:creator>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</dc:creator>
<dc:contributor>nihad.kamalibrahim@urv.cat</dc:contributor>
<dc:contributor>false</dc:contributor>
<dc:contributor>Katakis, Ioanis</dc:contributor>
<dc:contributor>Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química</dc:contributor>
<dc:subject>Elèctrodes serigrafiats</dc:subject>
<dc:subject>Electrofiltrats de diziònic</dc:subject>
<dc:subject>Polímer de poli (L-lisina)</dc:subject>
<dc:subject>Electrodos serigrafiados</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Screen printed electrodes</dc:subject>
<dc:subject>Diazonium electro-grafting</dc:subject>
<dc:subject>Poly (L-Lysine) polymer</dc:subject>
<dc:subject>Ciències</dc:subject>
<dc:subject>543</dc:subject>
<dc:description>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</dc:description>
<dc:description>El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</dc:description>
<dc:description>The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</dc:description>
<dc:date>2020-09-04T07:44:45Z</dc:date>
<dc:date>2020-09-04T07:44:45Z</dc:date>
<dc:date>2020-04-23</dc:date>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:identifier>http://hdl.handle.net/10803/669466</dc:identifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:format>124 p.</dc:format>
<dc:format>application/pdf</dc:format>
<dc:format>application/pdf</dc:format>
<dc:publisher>Universitat Rovira i Virgili</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
</oai_dc:dc>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<dim:dim schemaLocation="http://www.dspace.org/xmlns/dspace/dim http://www.dspace.org/schema/dim.xsd">
<dim:field element="contributor" mdschema="dc">Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química</dim:field>
<dim:field authority="b9fb8e86-5010-47a5-98d4-db2c4a7bfeb0" confidence="-1" element="contributor" mdschema="dc" qualifier="author">Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</dim:field>
<dim:field element="contributor" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="authoremail">nihad.kamalibrahim@urv.cat</dim:field>
<dim:field element="contributor" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="authoremailshow">false</dim:field>
<dim:field element="contributor" mdschema="dc" qualifier="director">Katakis, Ioanis</dim:field>
<dim:field element="date" mdschema="dc" qualifier="accessioned">2020-09-04T07:44:45Z</dim:field>
<dim:field element="date" mdschema="dc" qualifier="available">2020-09-04T07:44:45Z</dim:field>
<dim:field element="date" mdschema="dc" qualifier="issued">2020-04-23</dim:field>
<dim:field element="identifier" mdschema="dc" qualifier="uri">http://hdl.handle.net/10803/669466</dim:field>
<dim:field element="description" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="abstract">L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</dim:field>
<dim:field element="description" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="abstract">El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</dim:field>
<dim:field element="description" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="abstract">The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</dim:field>
<dim:field element="format" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="extent">124 p.</dim:field>
<dim:field element="format" mdschema="dc" qualifier="mimetype">application/pdf</dim:field>
<dim:field element="language" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="iso">eng</dim:field>
<dim:field element="publisher" mdschema="dc">Universitat Rovira i Virgili</dim:field>
<dim:field element="rights" mdschema="dc" qualifier="license">ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</dim:field>
<dim:field element="rights" mdschema="dc" qualifier="accessLevel">info:eu-repo/semantics/openAccess</dim:field>
<dim:field element="source" mdschema="dc">TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Elèctrodes serigrafiats</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Electrofiltrats de diziònic</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Polímer de poli (L-lisina)</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Electrodos serigrafiados</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Electroinjerto de diazonio</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Electroinjerto de diazonio</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Screen printed electrodes</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Diazonium electro-grafting</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc">Poly (L-Lysine) polymer</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="other">Ciències</dim:field>
<dim:field element="subject" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="udc">543</dim:field>
<dim:field element="title" lang="en_US" mdschema="dc">A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</dim:field>
<dim:field element="type" mdschema="dc">info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dim:field>
<dim:field element="type" mdschema="dc">info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dim:field>
<dim:field element="embargo" lang="en_US" mdschema="dc" qualifier="terms">cap</dim:field>
</dim:dim>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<thesis schemaLocation="http://www.ndltd.org/standards/metadata/etdms/1.0/ http://www.ndltd.org/standards/metadata/etdms/1.0/etdms.xsd">
<title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</title>
<creator>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</creator>
<contributor>nihad.kamalibrahim@urv.cat</contributor>
<contributor>false</contributor>
<contributor>Katakis, Ioanis</contributor>
<subject>Elèctrodes serigrafiats</subject>
<subject>Electrofiltrats de diziònic</subject>
<subject>Polímer de poli (L-lisina)</subject>
<subject>Electrodos serigrafiados</subject>
<subject>Electroinjerto de diazonio</subject>
<subject>Electroinjerto de diazonio</subject>
<subject>Screen printed electrodes</subject>
<subject>Diazonium electro-grafting</subject>
<subject>Poly (L-Lysine) polymer</subject>
<description>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</description>
<description>El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</description>
<description>The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</description>
<date>2020-09-04</date>
<date>2020-09-04</date>
<date>2020-04-23</date>
<type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</type>
<type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</type>
<identifier>http://hdl.handle.net/10803/669466</identifier>
<language>eng</language>
<rights>ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</rights>
<rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</rights>
<publisher>Universitat Rovira i Virgili</publisher>
<source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</source>
</thesis>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<record schemaLocation="http://www.loc.gov/MARC21/slim http://www.loc.gov/standards/marcxml/schema/MARC21slim.xsd">
<leader>00925njm 22002777a 4500</leader>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="042">
<subfield code="a">dc</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="720">
<subfield code="a">Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</subfield>
<subfield code="e">author</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="260">
<subfield code="c">2020-04-23</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="520">
<subfield code="a">L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="520">
<subfield code="a">El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="520">
<subfield code="a">The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="8" ind2=" " tag="024">
<subfield code="a">http://hdl.handle.net/10803/669466</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Elèctrodes serigrafiats</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electrofiltrats de diziònic</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Polímer de poli (L-lisina)</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electrodos serigrafiados</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electroinjerto de diazonio</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electroinjerto de diazonio</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Screen printed electrodes</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Diazonium electro-grafting</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Poly (L-Lysine) polymer</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="0" ind2="0" tag="245">
<subfield code="a">A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</subfield>
</datafield>
</record>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<record schemaLocation="http://www.loc.gov/MARC21/slim http://www.loc.gov/standards/marcxml/schema/MARC21slim.xsd">
<leader>nam a 5i 4500</leader>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Elèctrodes serigrafiats</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electrofiltrats de diziònic</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Polímer de poli (L-lisina)</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electrodos serigrafiados</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electroinjerto de diazonio</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Electroinjerto de diazonio</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Screen printed electrodes</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Diazonium electro-grafting</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="653">
<subfield code="a">Poly (L-Lysine) polymer</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="1" ind2="0" tag="245">
<subfield code="a">A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2="1" tag="264">
<subfield code="a">[Tarragona] :</subfield>
<subfield code="b">Universitat Rovira i Virgili,</subfield>
<subfield code="c">2020</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="4" ind2="0" tag="856">
<subfield code="z">Accés lliure</subfield>
<subfield code="u">http://hdl.handle.net/10803/669466</subfield>
</datafield>
<controlfield tag="007">cr |||||||||||</controlfield>
<controlfield tag="008">AAMMDDs2020 sp ||||fsm||||0|| 0 eng|c</controlfield>
<datafield ind1="1" ind2=" " tag="100">
<subfield code="a">Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim,</subfield>
<subfield code="e">autor</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="300">
<subfield code="a">1 recurs en línia (124 pàgines)</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="502">
<subfield code="g">Tesi</subfield>
<subfield code="b">Doctorat</subfield>
<subfield code="c">Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química</subfield>
<subfield code="d">2020</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="2" ind2=" " tag="710">
<subfield code="a">Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2="4" tag="655">
<subfield code="a">Tesis i dissertacions electròniques</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="1" ind2=" " tag="700">
<subfield code="a">Katakis, Ioanis,</subfield>
<subfield code="e">supervisor acadèmic</subfield>
</datafield>
<datafield ind1="0" ind2=" " tag="730">
<subfield code="a">TDX</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="520">
<subfield code="a">L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="998">
<subfield code="a">r</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="040">
<subfield code="a">ES-BaCBU</subfield>
<subfield code="b">cat</subfield>
<subfield code="e">rda</subfield>
<subfield code="c">ES-BaCBU</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="336">
<subfield code="a">text</subfield>
<subfield code="b">txt</subfield>
<subfield code="2">rdacontent</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="337">
<subfield code="a">informàtic</subfield>
<subfield code="b">c</subfield>
<subfield code="2">rdamedia</subfield>
</datafield>
<datafield ind1=" " ind2=" " tag="338">
<subfield code="a">recurs en línia</subfield>
<subfield code="b">cr</subfield>
<subfield code="2">rdacarrier</subfield>
</datafield>
</record>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<mets ID=" DSpace_ITEM_10803-669466" OBJID=" hdl:10803/669466" PROFILE="DSpace METS SIP Profile 1.0" TYPE="DSpace ITEM" schemaLocation="http://www.loc.gov/METS/ http://www.loc.gov/standards/mets/mets.xsd">
<metsHdr CREATEDATE="2023-01-30T01:47:23Z">
<agent ROLE="CUSTODIAN" TYPE="ORGANIZATION">
<name>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</name>
</agent>
</metsHdr>
<dmdSec ID="DMD_10803_669466">
<mdWrap MDTYPE="MODS">
<xmlData schemaLocation="http://www.loc.gov/mods/v3 http://www.loc.gov/standards/mods/v3/mods-3-1.xsd">
<mods:mods schemaLocation="http://www.loc.gov/mods/v3 http://www.loc.gov/standards/mods/v3/mods-3-1.xsd">
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">author</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">authoremail</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>nihad.kamalibrahim@urv.cat</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">authoremailshow</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>false</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:name>
<mods:role>
<mods:roleTerm type="text">director</mods:roleTerm>
</mods:role>
<mods:namePart>Katakis, Ioanis</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:extension>
<mods:dateAccessioned encoding="iso8601">2020-09-04T07:44:45Z</mods:dateAccessioned>
</mods:extension>
<mods:extension>
<mods:dateAvailable encoding="iso8601">2020-09-04T07:44:45Z</mods:dateAvailable>
</mods:extension>
<mods:originInfo>
<mods:dateIssued encoding="iso8601">2020-04-23</mods:dateIssued>
</mods:originInfo>
<mods:identifier type="uri">http://hdl.handle.net/10803/669466</mods:identifier>
<mods:abstract>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</mods:abstract>
<mods:language>
<mods:languageTerm authority="rfc3066">eng</mods:languageTerm>
</mods:language>
<mods:subject>
<mods:topic>Elèctrodes serigrafiats</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electrofiltrats de diziònic</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Polímer de poli (L-lisina)</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electrodos serigrafiados</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electroinjerto de diazonio</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electroinjerto de diazonio</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Screen printed electrodes</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Diazonium electro-grafting</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Poly (L-Lysine) polymer</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:titleInfo>
<mods:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</mods:title>
</mods:titleInfo>
<mods:genre>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:eu-repo/semantics/publishedVersion</mods:genre>
</mods:mods>
</xmlData>
</mdWrap>
</dmdSec>
<amdSec ID="FO_10803_669466_1">
<techMD ID="TECH_O_10803_669466_1">
<mdWrap MDTYPE="PREMIS">
<xmlData schemaLocation="http://www.loc.gov/standards/premis http://www.loc.gov/standards/premis/PREMIS-v1-0.xsd">
<premis:premis>
<premis:object>
<premis:objectIdentifier>
<premis:objectIdentifierType>URL</premis:objectIdentifierType>
<premis:objectIdentifierValue>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/1/TESI.pdf</premis:objectIdentifierValue>
</premis:objectIdentifier>
<premis:objectCategory>File</premis:objectCategory>
<premis:objectCharacteristics>
<premis:fixity>
<premis:messageDigestAlgorithm>MD5</premis:messageDigestAlgorithm>
<premis:messageDigest>313b8c43f675fe348f909283490b99ad</premis:messageDigest>
</premis:fixity>
<premis:size>8718964</premis:size>
<premis:format>
<premis:formatDesignation>
<premis:formatName>application/pdf</premis:formatName>
</premis:formatDesignation>
</premis:format>
</premis:objectCharacteristics>
<premis:originalName>TESI.pdf</premis:originalName>
</premis:object>
</premis:premis>
</xmlData>
</mdWrap>
</techMD>
</amdSec>
<amdSec ID="FT_10803_669466_3">
<techMD ID="TECH_T_10803_669466_3">
<mdWrap MDTYPE="PREMIS">
<xmlData schemaLocation="http://www.loc.gov/standards/premis http://www.loc.gov/standards/premis/PREMIS-v1-0.xsd">
<premis:premis>
<premis:object>
<premis:objectIdentifier>
<premis:objectIdentifierType>URL</premis:objectIdentifierType>
<premis:objectIdentifierValue>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/3/TESI.pdf.txt</premis:objectIdentifierValue>
</premis:objectIdentifier>
<premis:objectCategory>File</premis:objectCategory>
<premis:objectCharacteristics>
<premis:fixity>
<premis:messageDigestAlgorithm>MD5</premis:messageDigestAlgorithm>
<premis:messageDigest>e4b192e335baa89b5783aeaf62105498</premis:messageDigest>
</premis:fixity>
<premis:size>229172</premis:size>
<premis:format>
<premis:formatDesignation>
<premis:formatName>text/plain</premis:formatName>
</premis:formatDesignation>
</premis:format>
</premis:objectCharacteristics>
<premis:originalName>TESI.pdf.txt</premis:originalName>
</premis:object>
</premis:premis>
</xmlData>
</mdWrap>
</techMD>
</amdSec>
<fileSec>
<fileGrp USE="ORIGINAL">
<file ADMID="FO_10803_669466_1" CHECKSUM="313b8c43f675fe348f909283490b99ad" CHECKSUMTYPE="MD5" GROUPID="GROUP_BITSTREAM_10803_669466_1" ID="BITSTREAM_ORIGINAL_10803_669466_1" MIMETYPE="application/pdf" SEQ="1" SIZE="8718964">
</file>
</fileGrp>
<fileGrp USE="TEXT">
<file ADMID="FT_10803_669466_3" CHECKSUM="e4b192e335baa89b5783aeaf62105498" CHECKSUMTYPE="MD5" GROUPID="GROUP_BITSTREAM_10803_669466_3" ID="BITSTREAM_TEXT_10803_669466_3" MIMETYPE="text/plain" SEQ="3" SIZE="229172">
</file>
</fileGrp>
</fileSec>
<structMap LABEL="DSpace Object" TYPE="LOGICAL">
<div ADMID="DMD_10803_669466" TYPE="DSpace Object Contents">
<div TYPE="DSpace BITSTREAM">
</div>
</div>
</structMap>
</mets>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<mods:mods schemaLocation="http://www.loc.gov/mods/v3 http://www.loc.gov/standards/mods/v3/mods-3-1.xsd">
<mods:name>
<mods:namePart>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</mods:namePart>
</mods:name>
<mods:extension>
<mods:dateAvailable encoding="iso8601">2020-09-04T07:44:45Z</mods:dateAvailable>
</mods:extension>
<mods:extension>
<mods:dateAccessioned encoding="iso8601">2020-09-04T07:44:45Z</mods:dateAccessioned>
</mods:extension>
<mods:originInfo>
<mods:dateIssued encoding="iso8601">2020-04-23</mods:dateIssued>
</mods:originInfo>
<mods:identifier type="uri">http://hdl.handle.net/10803/669466</mods:identifier>
<mods:abstract>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</mods:abstract>
<mods:abstract>El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</mods:abstract>
<mods:abstract>The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</mods:abstract>
<mods:language>
<mods:languageTerm>eng</mods:languageTerm>
</mods:language>
<mods:accessCondition type="useAndReproduction">ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</mods:accessCondition>
<mods:accessCondition type="useAndReproduction">info:eu-repo/semantics/openAccess</mods:accessCondition>
<mods:subject>
<mods:topic>Elèctrodes serigrafiats</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electrofiltrats de diziònic</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Polímer de poli (L-lisina)</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electrodos serigrafiados</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electroinjerto de diazonio</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Electroinjerto de diazonio</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Screen printed electrodes</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Diazonium electro-grafting</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:subject>
<mods:topic>Poly (L-Lysine) polymer</mods:topic>
</mods:subject>
<mods:titleInfo>
<mods:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</mods:title>
</mods:titleInfo>
<mods:genre>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</mods:genre>
<mods:genre>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</mods:genre>
</mods:mods>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<oaire:record schemaLocation="http://namespaceopenaire.eu/schema/oaire/">
<dc:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</dc:title>
<datacite:creator>
<datacite:creatorName>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</datacite:creatorName>
</datacite:creator>
<datacite:contributor>nihad.kamalibrahim@urv.cat</datacite:contributor>
<datacite:contributor>false</datacite:contributor>
<datacite:contributor>Katakis, Ioanis</datacite:contributor>
<datacite:contributor>Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química</datacite:contributor>
<dc:subject>Elèctrodes serigrafiats</dc:subject>
<dc:subject>Electrofiltrats de diziònic</dc:subject>
<dc:subject>Polímer de poli (L-lisina)</dc:subject>
<dc:subject>Electrodos serigrafiados</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Screen printed electrodes</dc:subject>
<dc:subject>Diazonium electro-grafting</dc:subject>
<dc:subject>Poly (L-Lysine) polymer</dc:subject>
<dc:subject>Ciències</dc:subject>
<dc:subject>543</dc:subject>
<dc:description>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</dc:description>
<dc:description>El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</dc:description>
<dc:description>The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</dc:description>
<dc:date>2020-09-04T07:44:45Z</dc:date>
<dc:date>2020-09-04T07:44:45Z</dc:date>
<dc:date>2020-04-23</dc:date>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<datacite:alternateIdentifier>http://hdl.handle.net/10803/669466</datacite:alternateIdentifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:format>124 p.</dc:format>
<dc:format>application/pdf</dc:format>
<dc:format>application/pdf</dc:format>
<dc:publisher>Universitat Rovira i Virgili</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
<oaire:file>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/1/TESI.pdf</oaire:file>
</oaire:record>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<atom:entry schemaLocation="http://www.w3.org/2005/Atom http://www.kbcafe.com/rss/atom.xsd.xml">
<atom:id>http://hdl.handle.net/10803/669466/ore.xml</atom:id>
<atom:published>2020-09-04T07:44:45Z</atom:published>
<atom:updated>2020-09-04T07:44:45Z</atom:updated>
<atom:source>
<atom:generator>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</atom:generator>
</atom:source>
<atom:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</atom:title>
<atom:author>
<atom:name>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</atom:name>
</atom:author>
<oreatom:triples>
<rdf:Description about="http://hdl.handle.net/10803/669466/ore.xml#atom">
<dcterms:modified>2020-09-04T07:44:45Z</dcterms:modified>
</rdf:Description>
<rdf:Description about="https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/3/TESI.pdf.txt">
<dcterms:description>TEXT</dcterms:description>
</rdf:Description>
<rdf:Description about="https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/1/TESI.pdf">
<dcterms:description>ORIGINAL</dcterms:description>
</rdf:Description>
<rdf:Description about="https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/2/TESI.pdf.xml">
<dcterms:description>MEDIA_DOCUMENT</dcterms:description>
</rdf:Description>
</oreatom:triples>
</atom:entry>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<qdc:qualifieddc schemaLocation="http://purl.org/dc/elements/1.1/ http://dublincore.org/schemas/xmls/qdc/2006/01/06/dc.xsd http://purl.org/dc/terms/ http://dublincore.org/schemas/xmls/qdc/2006/01/06/dcterms.xsd http://dspace.org/qualifieddc/ http://www.ukoln.ac.uk/metadata/dcmi/xmlschema/qualifieddc.xsd">
<dc:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</dc:title>
<dc:creator>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</dc:creator>
<dc:contributor>Katakis, Ioanis</dc:contributor>
<dc:subject>Elèctrodes serigrafiats</dc:subject>
<dc:subject>Electrofiltrats de diziònic</dc:subject>
<dc:subject>Polímer de poli (L-lisina)</dc:subject>
<dc:subject>Electrodos serigrafiados</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Screen printed electrodes</dc:subject>
<dc:subject>Diazonium electro-grafting</dc:subject>
<dc:subject>Poly (L-Lysine) polymer</dc:subject>
<dcterms:abstract>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</dcterms:abstract>
<dcterms:abstract>El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</dcterms:abstract>
<dcterms:abstract>The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</dcterms:abstract>
<dcterms:dateAccepted>2020-09-04T07:44:45Z</dcterms:dateAccepted>
<dcterms:available>2020-09-04T07:44:45Z</dcterms:available>
<dcterms:created>2020-09-04T07:44:45Z</dcterms:created>
<dcterms:issued>2020-04-23</dcterms:issued>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:identifier>http://hdl.handle.net/10803/669466</dc:identifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:publisher>Universitat Rovira i Virgili</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
</qdc:qualifieddc>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<rdf:RDF schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/rdf/ http://www.openarchives.org/OAI/2.0/rdf.xsd">
<ow:Publication about="oai:www.tdx.cat:10803/669466">
<dc:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</dc:title>
<dc:creator>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</dc:creator>
<dc:contributor>nihad.kamalibrahim@urv.cat</dc:contributor>
<dc:contributor>false</dc:contributor>
<dc:contributor>Katakis, Ioanis</dc:contributor>
<dc:subject>Elèctrodes serigrafiats</dc:subject>
<dc:subject>Electrofiltrats de diziònic</dc:subject>
<dc:subject>Polímer de poli (L-lisina)</dc:subject>
<dc:subject>Electrodos serigrafiados</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Screen printed electrodes</dc:subject>
<dc:subject>Diazonium electro-grafting</dc:subject>
<dc:subject>Poly (L-Lysine) polymer</dc:subject>
<dc:description>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</dc:description>
<dc:description>El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</dc:description>
<dc:description>The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</dc:description>
<dc:date>2020-09-04T07:44:45Z</dc:date>
<dc:date>2020-09-04T07:44:45Z</dc:date>
<dc:date>2020-04-23</dc:date>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:identifier>http://hdl.handle.net/10803/669466</dc:identifier>
<dc:language>eng</dc:language>
<dc:rights>ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</dc:rights>
<dc:rights>info:eu-repo/semantics/openAccess</dc:rights>
<dc:publisher>Universitat Rovira i Virgili</dc:publisher>
<dc:source>TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</dc:source>
</ow:Publication>
</rdf:RDF>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<uketd_dc:uketddc schemaLocation="http://naca.central.cranfield.ac.uk/ethos-oai/2.0/ http://naca.central.cranfield.ac.uk/ethos-oai/2.0/uketd_dc.xsd">
<dc:title>A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</dc:title>
<dc:creator>Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</dc:creator>
<dcterms:abstract>L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</dcterms:abstract>
<dcterms:abstract>El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</dcterms:abstract>
<dcterms:abstract>The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</dcterms:abstract>
<uketdterms:institution>Universitat Rovira i Virgili</uketdterms:institution>
<dcterms:issued>2020-04-23</dcterms:issued>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</dc:type>
<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
<dc:language type="dcterms:ISO639-2">eng</dc:language>
<dcterms:isReferencedBy>http://hdl.handle.net/10803/669466</dcterms:isReferencedBy>
<dcterms:hasFormat>https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/3/TESI.pdf.txt</dcterms:hasFormat>
<uketdterms:checksum type="uketdterms:MD5">e4b192e335baa89b5783aeaf62105498</uketdterms:checksum>
<dc:identifier type="dcterms:URI">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/1/TESI.pdf</dc:identifier>
<uketdterms:checksum type="uketdterms:MD5">313b8c43f675fe348f909283490b99ad</uketdterms:checksum>
<uketdterms:embargodate>cap</uketdterms:embargodate>
<dc:subject>Elèctrodes serigrafiats</dc:subject>
<dc:subject>Electrofiltrats de diziònic</dc:subject>
<dc:subject>Polímer de poli (L-lisina)</dc:subject>
<dc:subject>Electrodos serigrafiados</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Electroinjerto de diazonio</dc:subject>
<dc:subject>Screen printed electrodes</dc:subject>
<dc:subject>Diazonium electro-grafting</dc:subject>
<dc:subject>Poly (L-Lysine) polymer</dc:subject>
<dc:subject>Ciències</dc:subject>
</uketd_dc:uketddc>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<metadata schemaLocation="http://www.lyncode.com/xoai http://www.lyncode.com/xsd/xoai.xsd">
<element name="dc">
<element name="contributor">
<element name="none">
<field name="value">Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química</field>
</element>
<element name="author">
<element name="none">
<field name="value">Ahmed, Nihad Kamal Ibrahim</field>
<field name="authority">b9fb8e86-5010-47a5-98d4-db2c4a7bfeb0</field>
<field name="confidence">-1</field>
</element>
</element>
<element name="authoremail">
<element name="en_US">
<field name="value">nihad.kamalibrahim@urv.cat</field>
</element>
</element>
<element name="authoremailshow">
<element name="en_US">
<field name="value">false</field>
</element>
</element>
<element name="director">
<element name="none">
<field name="value">Katakis, Ioanis</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="date">
<element name="accessioned">
<element name="none">
<field name="value">2020-09-04T07:44:45Z</field>
</element>
</element>
<element name="available">
<element name="none">
<field name="value">2020-09-04T07:44:45Z</field>
</element>
</element>
<element name="issued">
<element name="none">
<field name="value">2020-04-23</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="identifier">
<element name="uri">
<element name="none">
<field name="value">http://hdl.handle.net/10803/669466</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="description">
<element name="abstract">
<element name="en_US">
<field name="value">L’objectiu d’aquest treball és desenvolupar dispositius de diagnòstic molecular electroquímics de baix cost basats en microsistemes d’elèctrodes serigrafiats. Aquesta tesi es centra en mètodes per incrementar la reproduibilitat i la fiabilitat d’assajos moleculars emprant aquest tipus d’elèctrodes. Per desenvolupar el concepte es va utilitzar com a model a detectar Karlodinium armíger, una alga tòxica. Es va escollir el mètode d’amplificació isotèrmic: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ja que pot ser incorporat fàcilment en dispositius portàtils d’anàlisis. El principal problema dels elèctrodes serigrafiats rau en les interaccions no específiques que ocorren amb els porus i la superfície irregular dels elèctrodes, cosa que afecta la fiabilitat dels resultats. Per solucionar aquest problema, proposem dos mètodes: al primer mètode, una sal carboxilada de diazoni va ser electrodepositada i posteriorment modificada covalentment amb una sonda d’ADN aminada, formant una capa de reconeixement a la superfície del SPCE. Amb aquesta metodologia es van aconseguir la hibridació i la detecció de les mostres d’ADN amplificades per RPA en estat sòlid i líquid, obtenint límits de detecció de 0,1fM i 0,3fM, respectivament. Tot i així, aquest mètode requereix reaccions químiques en solució i l’activació electroquímica dels elèctrodes durant la fabricació, fet que incrementa la complexitat i el cost de la producció. Una millor alternativa per a la fabricació d’elèctrodes a gran escala és la modificació dels mateixos per deposició. Concretament, nosaltres hem introduït l’ús d’un polímer reticular de poli(L-lisina)</field>
<field name="value">El objetivo de este trabajo es desarrollar dispositivos de diagnóstico molecular electroquímico de bajo coste basados en microsistemas de electrodos serigrafiados. Esta tesis se centra en métodos que incrementen la reproducibilidad y la fiabilidad de ensayos moleculares utilizando este tipo de electrodos. Para desarrollar el concepto se usó como modelo a detectar Karlodinium armiger, un alga tóxica. Se escogió el método isotérmico de amplificación: Recombinase Polymerase Amplification (RPA) ya que puede ser incorporado fácilmente en dispositivos portátiles de análisis. El principal problema de los electrodos serigrafiados reside en las interacciones no específicas que ocurren con los poros y la superficie irregular de los electrodos, cosa que puede afectar a la fiabilidad de los resultados. Para solucionar este problema, proponemos dos métodos: en el primer método una sal carboxilada de diazonio se electrodeposita i posteriormente se modifica covalentemente con una sonda de ADN carboxilada, formando una capa de reconocimiento en la superficie del SPCE. Con esta metodología se consiguió la hibridación i detección de muestras de ADN amplificadas por RPA en estado sólido i líquido, obteniendo límites de detección de 0,1fM i 0,3fM respectivamente. Aun así, este método requiere de reacciones química en solución y la activación electroquímica de los electrodos durante la fabricación, hecho que incrementa la complejidad y el coste de producción. Una mejor alternativa para la fabricación de electrodos a gran escala consiste en la modificación de estos por deposición.</field>
<field name="value">The objective is to develop an electrochemical platform based on screen printed microsystems that enable low cost, point of use molecular diagnostics. This thesis focuses on methods to increase the reliability and reproducibility of screen printed electrode-based molecular assays. As proof of concept Karlodinium armiger, a toxic microalgae used as target. Recombinase Polymerase Amplification (RPA), an isothermal amplification method, was chosen because it can be easily incorporated in portable, point-of-use devices. Non-specific interactions with the porous and irregular surface of the SPCEs affect the reliability of the results. We demonstrate two methods can solve these problems: the first approach electro-grafted carboxylated diazonium was linked covalently to the aminated DNA probes (recognition layer) on the SPCE surface. DNA hybridization and detection were achieved in both solid and liquid phase RPA achieving detection limits (LODs) of 0.1 fM and 0.3 fM respectively. This approach requires wet chemistry and electrochemical activation of the electrodes during manufacturing, complicating production and increasing its cost. Surface modification by drop casting is more appropriate for large scale production. Basically, the surface of SPCEs was modified with poly (L-Lysine) polymer crosslinked with polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) that attached the aminated DNA probes. Polyethylene glycol (PEG) used to block the non-specific adsorption of horseradish (HRP) labels that were used for detection</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="format">
<element name="extent">
<element name="en_US">
<field name="value">124 p.</field>
</element>
</element>
<element name="mimetype">
<element name="none">
<field name="value">application/pdf</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="language">
<element name="iso">
<element name="en_US">
<field name="value">eng</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="publisher">
<element name="none">
<field name="value">Universitat Rovira i Virgili</field>
</element>
</element>
<element name="rights">
<element name="license">
<element name="none">
<field name="value">ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.</field>
</element>
</element>
<element name="accessLevel">
<element name="none">
<field name="value">info:eu-repo/semantics/openAccess</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="source">
<element name="none">
<field name="value">TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</field>
</element>
</element>
<element name="subject">
<element name="en_US">
<field name="value">Elèctrodes serigrafiats</field>
<field name="value">Electrofiltrats de diziònic</field>
<field name="value">Polímer de poli (L-lisina)</field>
<field name="value">Electrodos serigrafiados</field>
<field name="value">Electroinjerto de diazonio</field>
<field name="value">Electroinjerto de diazonio</field>
<field name="value">Screen printed electrodes</field>
<field name="value">Diazonium electro-grafting</field>
<field name="value">Poly (L-Lysine) polymer</field>
</element>
<element name="other">
<element name="en_US">
<field name="value">Ciències</field>
</element>
</element>
<element name="udc">
<element name="en_US">
<field name="value">543</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="title">
<element name="en_US">
<field name="value">A novel electrochemical platform based on screen printed carbon electrodes (SPCEs) for molecular diagnostics</field>
</element>
</element>
<element name="type">
<element name="none">
<field name="value">info:eu-repo/semantics/doctoralThesis</field>
<field name="value">info:eu-repo/semantics/publishedVersion</field>
</element>
</element>
<element name="embargo">
<element name="terms">
<element name="en_US">
<field name="value">cap</field>
</element>
</element>
</element>
</element>
<element name="bundles">
<element name="bundle">
<field name="name">TEXT</field>
<element name="bitstreams">
<element name="bitstream">
<field name="name">TESI.pdf.txt</field>
<field name="originalName">TESI.pdf.txt</field>
<field name="description">Extracted text</field>
<field name="format">text/plain</field>
<field name="size">229172</field>
<field name="url">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/3/TESI.pdf.txt</field>
<field name="checksum">e4b192e335baa89b5783aeaf62105498</field>
<field name="checksumAlgorithm">MD5</field>
<field name="sid">3</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="bundle">
<field name="name">ORIGINAL</field>
<element name="bitstreams">
<element name="bitstream">
<field name="name">TESI.pdf</field>
<field name="originalName">TESI.pdf</field>
<field name="format">application/pdf</field>
<field name="size">8718964</field>
<field name="url">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/1/TESI.pdf</field>
<field name="checksum">313b8c43f675fe348f909283490b99ad</field>
<field name="checksumAlgorithm">MD5</field>
<field name="sid">1</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
</element>
</element>
<element name="bundle">
<field name="name">MEDIA_DOCUMENT</field>
<element name="bitstreams">
<element name="bitstream">
<field name="name">TESI.pdf.xml</field>
<field name="originalName">TESI.pdf.xml</field>
<field name="description">Document Consulta</field>
<field name="format">text/xml</field>
<field name="size">105</field>
<field name="url">https://www.tdx.cat/bitstream/10803/669466/2/TESI.pdf.xml</field>
<field name="checksum">a17316989df1fa5cc3db6d50adeb8afb</field>
<field name="checksumAlgorithm">MD5</field>
<field name="sid">2</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
</element>
</element>
</element>
<element name="others">
<field name="handle">10803/669466</field>
<field name="identifier">oai:www.tdx.cat:10803/669466</field>
<field name="lastModifyDate">2022-12-12 00:52:15.765</field>
<field name="drm">open access</field>
</element>
<element name="repository">
<field name="name">TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)</field>
<field name="mail">pir@csuc.cat</field>
</element>
</metadata>