Universitat Rovira i Virgili
"Universitat Rovira i Virgili. Programa de doctorat en Nanociència, Materials i Enginyeria Química"
En els últims anys, la transformació digital ha impulsat canvis significatius en múltiples sectors, promovent sistemes descentralitzats i personalitzats. En aquest context, els dispositius de punt de necessitat (PON) han guanyat rellevància en oferir solucions portàtils i accessibles, facilitant diagnòstics ràpids i personalitzats. Entre aquestes tecnologies emergents, els transistors electroquímics orgànics (OECTs) han demostrat un gran potencial com a plataformes avançades per a biosensors, gràcies a la seva alta sensibilitat, baix consum energètic i capacitat per a convertir senyals iònics en electròniques en temps real. Aquesta tesi doctoral es centra en el disseny i desenvolupament de plataformes basades en matrius de OECTs selectius d'ions per a diagnòstic avançat en el punt de necessitat. A diferència d'enfocaments convencionals, aquest treball aborda l'optimització de materials, el disseny de models quimiomètrics per a millorar la precisió analítica i la integració amb sistemes electrònics portàtils. La recerca explora la fabricació de sensors en substrats de paper i la seva validació en mostres reals, amb aplicacions en el monitoratge d'electròlits i biomarcadors clau en fluids biològics. En definitiva, l'objectiu d'aquesta tesi doctoral és demostrar la viabilitat d'aquestes plataformes per al desenvolupament de dispositius compactes, econòmics i altament eficients, obrint noves possibilitats en el diagnòstic descentralitzat i en el monitoratge de la salut en temps real.
En los últimos años, la transformación digital ha impulsado cambios significativos en múltiples sectores, promoviendo sistemas descentralizados y personalizados. En este contexto, los dispositivos de punto de necesidad (PON) han ganado relevancia al ofrecer soluciones portátiles y accesibles, facilitando diagnósticos rápidos y personalizados. Entre estas tecnologías emergentes, los transistores electroquímicos orgánicos (OECTs) han demostrado un gran potencial como plataformas avanzadas para biosensores, gracias a su alta sensibilidad, bajo consumo energético y capacidad para convertir señales iónicas en electrónicas en tiempo real. Esta tesis doctoral se centra en el diseño y desarrollo de plataformas basadas en matrices de OECTs selectivos de iones para diagnóstico avanzado en el punto de necesidad. A diferencia de enfoques convencionales, este trabajo aborda la optimización de materiales, el diseño de modelos quimiométricos para mejorar la precisión analítica y la integración con sistemas electrónicos portátiles. La investigación explora la fabricación de sensores en sustratos de papel y su validación en muestras reales, con aplicaciones en el monitoreo de electrolitos y biomarcadores clave en fluidos biológicos. En definitiva, el objetivo de esta tesis doctoral es demostrar la viabilidad de estas plataformas para el desarrollo de dispositivos compactos, económicos y altamente eficientes, abriendo nuevas posibilidades en el diagnóstico descentralizado y en la monitorización de la salud en tiempo real.
In recent years, digital transformation has driven significant changes in multiple sectors, promoting decentralized and personalized systems. In this context, point-of-need (PON) devices have gained relevance by offering portable and accessible solutions, facilitating rapid and personalized diagnostics. Among these emerging technologies, organic electrochemical transistors (OECTs) have shown great potential as advanced platforms for biosensors, thanks to their high sensitivity, low power consumption and ability to convert ionic signals into electronic signals in real time. This PhD thesis focuses on the design and development of platforms based on ion-selective OECT arrays for advanced point-of-need diagnostics. In contrast to conventional approaches, this work addresses materials optimization, chemometric model design for improved analytical accuracy and integration with portable electronic systems. The research explores the fabrication of sensors on paper substrates and their validation on real samples, with applications in monitoring key electrolytes and biomarkers in biological fluids. In short, the objective of this doctoral thesis is to demonstrate the feasibility of these platforms for the development of compact, inexpensive and highly efficient devices, opening new possibilities in decentralized diagnosis and real-time health monitoring.
Sensors electroquímics; Química analítica; Punt de necessitat (PON); Sensores electroquímicos; Punto de necesidad; Electrochemical sensors; Analytical chemistry; Point-of-need
54 - Chemistry; 542 - Practical laboratory chemistry. Preparative and experimental chemistry; 543 - Analytical chemistry
Ciències
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.
