Portable analytical platforms for disease diagnostics and environmental monitoring
Notice bibliographique
Résumé
High-performance analytical platforms have gained significant research interests recently and proved themselves as powerful tools for enabling low-cost, portable, and reliable analysis for a variety of practical applications.This thesis aims to develop novel portable analytical platforms for two important types of applications including disease diagnostics and environmental monitoring.In one branch of this research, new types of cellulose-based microfluidic biosensors are developed for quantifying physiologically relevant biomarkers in human fluids, with target applications of point-of-care diagnosis and physiological condition monitoring.Specifically, an electrochemical microfluidic paper-based immunosensor array (E-µPIA) is proposed, featuring ultralow cost, high portability, high throughput, excellent user friendliness.To interface with the E-µPIA, a customized, handheld electrochemical reader (potentiostat) is designed for multiplexed readout of electrochemical signals from the E-µPIA with high resolution.Based on this platform, multiplexed detection of three metabolites (glucose, lactate, and uric acid) in urine samples is first demonstrated with comparable performance to existing standard tests.Then, the E-µPIA biosensing platform was further optimized for diagnosis of human immunodeficiency virus (HIV) and hepatitis C virus (HCV) co-infections in serum samples.Indirect ELISA of HIV/HCV antibodies is realized on the E-µPIA with LODs of 300 pg/ml and 750 pg/ml, respectively, both lower than that of standard HIV/HCV tests.Targeting wearable biosensing for physiological condition monitoring, a wearable microfluidic thread-based zinc-oxide-nanowire (ZnO-NW) biosensor is developed for continuous monitoring of lactate and sodium concentrations in sweat during perspiration.Based on this platform, multiplexed detection of lactate and sodium in human sweat is demonstrated with dynamic ranges of 0-25 mM and 0.1-100 mM, and LODs of 3.61 mM and 0.16 mM, respectively, both covering the clinical sweat levels.Accurate measurements on real sweat samples from a healthy donor are conducted, and the results (13.16 ± 0.83 mM for lactate and 92.9 ± 5mM for sodium) are in good agreement with standard test results.Along the other branch of this research, novel portable chemical analyzers are developed for rapid, on-site detection of pollutants (metal ions and total nitrogen) in water.Heavy metal ions released into various water systems have severe impact on the environment, and excess exposure
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,013 | 0,007 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».