Dissertação
{en_GB=Image Analysis Based Hematocrit measurement on a Centrifugal Microfluidic Point-of-Care Platform using a mobile phone} {} EVALUATED
{pt=O Objectivo deste Trabalho é contribuir para o desenvolvimento de um sistema centrífugo de microfluídica que permite determinar automaticamente, em poucos minutos, o hematócrito. Utilizando como plataforma um telemóvel, e usando uma aplicação efectuada neste trabalho, foi possível realizar a medição do hematócrito neste tipo de estruturas. Para conseguir realizar esta medição, foi desenvolvido um cartucho totalmente integrado no sistema final, onde uma amostra de sangue poderia ser introduzida, sendo depois separada e por fim analisada pela aplicação criada para telemóvel. Várias estruturas foram desenhadas e testadas, com o intuito de estudar como seria a melhor maneira de introduzir a amostra de sangue nesse mesmo cartucho. Ensaios foram realizados, utilizando distintos revestimentos e adesivos hidrofílicos, de modo a realçar os resultados na introdução da amostra no cartucho. Uma aplicação Android foi desenvolvida para analisar as amostras de sangue e calcular o valor do hematócrito. Os algoritmos da aplicação foram desenvolvidos em Java, para posterior integração em Android. Para poder realizar a medição, uma imagem é tirada pela aplicação, após separação do sangue em plasma e hematócrito. Utilizando análise de imagem e reconhecimento de imagem, o hematócrito foi calculado. Finalmente, os mesmos algoritmos-base foram utilizados para determinar se reagentes pré-armazenados no cartucho microfluídico se encontram dissolvidos na amostra em contacto, após a realização do protocolo. Desta maneira, através de reconhecimento de imagem, seria possível realizar um controlo de qualidade. Em suma, este trabalho apresenta um sistema automatizado e integrado para medição do hematócrito numa amostra de sangue, utilizando um telemóvel., en=The Objective of this Work is to develop a centrifugal microfluidic system for determining haematocrit fully automatically within a few minutes, only. Measuring of the haematocrit is performed using a mobile phone, by an app developed during this thesis. In order to achieve this, a fully integrated cartridge where blood can be loaded from a finger prick, separated into a plasma and a cellular fraction and analysed by a mobile phone was developed. Initially, different bonding methods were evaluated to determine the one most suitable for this application. Several experiments were made, to test mainly the bonding strength, sealing quality and fluidic properties. Secondly, various blood loading structures were designed and tested. Several experiments were made using different coating and hydrophilic tapes, to enhance the blood loading. After development of the microfluidic cartridge, an android app was developed for analysing the blood samples and calculating the hematocrit value. The algorithms of the application were developed in Java\textregistered\ and run on the Android\textregistered\ platforms. In order to measure the hematocrit, an image of the cartridge was acquired following separation of the cellular components from the plasma. Using Image analysis and Image recognition, the hematocrit was calculated. Finally, the same algorithm was used to determine whether pre-stored reagents in the microfluidic cartridge were dissolved according to protocol, thus allowing for a built in quality control using image recognition. In summary, this work presents a fully integrated and automated system for measuring the hematocrit of a blood sample, using a mobile phone. }
novembro 11, 2016, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
João Pedro Estrela Rodrigues Conde
Departamento de Bioengenharia (DBE)
Professor Catedrático
