Smartphone-based simultaneous pH and nitrite colorimetric determination for paper microfluidic devices

In this work, an Android application for measurement of nitrite concentration and pH determination in combination with a low-cost paper-based microfluidic device is presented. The application uses seven sensing areas, containing the corresponding immobilized reagents, to produce selective color changes when a sample solution is placed in the sampling area. Under controlled conditions of light, using the flash of the smartphone as a light source, the image captured with the built-in camera is processed using a customized algorithm for multidetection of the colored sensing areas. The developed imageprocessing allows reducing the influence of the light source and the positioning of the microfluidic device in the picture. Then, the H (hue) and S (saturation) coordinates of the HSV color space are extracted and related to pH and nitrite concentration, respectively. A complete characterization of the sensing elements has been carried out as well as a full description of the image analysis for detection. The results show good use of a mobile phone as an analytical instrument. For the pH, the resolution obtained is 0.04 units of pH, 0.09 of accuracy, and a mean squared error of 0.167. With regard to nitrite, 0.51% at 4.0 mg L−1 of resolution and 0.52 mg L−1 as the limit of detection was achieved

QRsens:dual-purpose quick response code with built-in colorimetric sensors

QRsens represents a family of Quick Response (QR) sensing codes for in-situ air analysis with a customized smartphone application to simultaneously read the QR code and the colorimetric sensors. Five colorimetric sensors (temperature, relative humidity (RH), and three gas sensors (CO₂, NH₃ and H₂S)) were designed with the aim of proposing two end-use applications for ambient analysis, i.e., enclosed spaces monitoring, and smart packaging. Both QR code and colorimetric sensing inks were deposited by standard screen printing on white paper. To ensure minimal ambient light dependence of QRsens during the real-time analysis, the smartphone application was programmed for an effective colour correction procedure based on black and white references for three standard illumination temperatures (3000, 4000 and 5000 K). Depending on the type of sensor being analysed, this integration achieved a reduction of ∼71 – 87% of QRsens's dependence on the light temperature. After the illumination colour correction, colorimetric gas sensors exhibited a detection range of 0.7–4.1%, 0.7–7.5 ppm, and 0.13–0.7 ppm for CO2, NH3 and H2S, respectively. In summary, the study presents an affordable built-in multi-sensing platform in the form of QRsens for in-situ monitoring with potential in different types of ambient air analysis applications

SARS-CoV-2 viral RNA detection using the novel CoVradar device associated with the CoVreader smartphone app

Supplementary data to this article can be found online at https://doi. org/10.1016/j.bios.2023.115268The COVID-19 pandemic has highlighted the need for innovative approaches to its diagnosis. Here we present CoVradar, a novel and simple colorimetric method that combines nucleic acid analysis with dynamic chemical labeling (DCL) technology and the Spin-Tube device to detect SARS-CoV-2 RNA in saliva samples. The assay includes a fragmentation step to increase the number of RNA templates for analysis, using abasic peptide nucleic acid probes (DGL probes) immobilized to nylon membranes in a specific dot pattern to capture RNA fragments. Duplexes are formed by labeling complementary RNA fragments with biotinylated SMART bases, which act as templates for DCL. Signals are generated by recognizing biotin with streptavidin alkaline phosphatase and incubating with a chromogenic substrate to produce a blue precipitate. CoVradar results are analysed by CoVreader, a smartphone-based image processing system that can display and interpret the blotch pattern. CoVradar and CoVreader provide a unique molecular assay capable of detecting SARS-CoV-2 viral RNA without the need for extraction, preamplification, or pre-labeling steps, offering advantages in terms of time (similar to 3 h/test), cost (similar to epsilon 1/test manufacturing cost) and simplicity (does not require large equipment). This solution is also promising for developing assays for other infectious diseases.FEDER/Junta de Andalucia-Consejeria de Economia y Conocimiento CV20-77741, A-FQM-760-UGR20, PID 2019-110987RB-I00, PID 2019-103938RB-I00Spanish MCIN/AEI P18-RT-2961, P18-TP-4160FEDER/Junta de Andalucia-Consejeria de Salud y Familias PIP-0232-2021European CommissionMCIN/AEI PTQ 2020-011388, IJC 2020-043307-IEuropean Union NextGenerationEU/PRTR PTQ 2020-011388, IJC 2020-043307-

Chitosan-modified cotton thread for the preconcentration and colorimetric trace determination of Co(II)

In this work we propose a thread-based microfluidic device (μTAD) for the preconcentration and colorimetric determination of Co(II) in water using a digital image. The reaction is based on complexation of Co(II) by 4-(2- pyridylazo) resorcinol (PAR), which changes the detection zone from yellow to red. PAR is immobilized in a chitosan membrane to retain the complex in the detection zone. The designed μTAD makes it possible to pre- concentrate and determine cobalt between 25 and 600 µg·L−1 with a relative standard deviation of 4% (n = 5), and a detection limit of 6.5 µg·L−1. The device permits an enhancement factor of 11 by combining the use of a chitosan retention membrane and a sample volume of 50 µL. Recovery experiments were performed in tap water to evaluate the accuracy of the method, and the results obtained compared to a reference method presents an error no higher than 5.7%This work was founded by Spanish “Ministerio de Economía y Competitividad” under Project CTQ2016-78754-C2-1-R and Junta de Andalucía under Projects B-FQM-243-UGR18 and P18-RT-2961. The project was partially supported by European Regional Development Funds (ERDF). Supporting Research in the State of Minas Gerais (Fapemig) (CEX-APQ-02436-15)

Wireless wearable wristband for continuous sweat pH monitoring

Several studies have shown that the determination of pH in sweat, which is one of the most accessible body fluids, can be an indicator of health and wellness, and even be used for potential disease diagnosis. On that basis, we present herein a wearable wristband for continuous and wireless monitoring of sweat pH with potential applications in the field of personal health assessment. The developed wristband consists of two main parts: a microfluidic cloth analytical device (μCAD) to collect continuously the sweat from skin with a color-based pH sensing area; and a readout and processing module with a digital color sensor to obtain the pH of sweat from the color changes in the μCAD. In addition, the readout module includes a low-power Bluetooth interface to transmit the measurements in real-time to a custom-designed smartphone application. To allow continuous operation, an absorbent pad was included in the design to retire and store thsweat from the sensing area through a passive pump path. It was found that the Hue parameter (H) in the HSV color space can be related to the sweat pH and fitted to a Boltzmann equation (R2 = 0.997). The range of use of the wristband device goes from 6 to 8, which includes the pH range of sweat, with a precision at different pH values from 3.6 to 6.0 %. Considering the typical human sweat rate, the absorbent pad allows continuous operation up to more than 1000 minutes

Archeologische begeleiding van de aanleg van een bouwput aan Oud Aalden 10 te Aalden, gemeente Coevorden (DR)

December 2012 heeft MUG Ingenieursbureau een archeologische begeleiding uitgevoerd van de graafwerkzaamheden ten behoeve van een bouwput ten westen van het woonhuis aan Oud Aalden 10 te Aalden, gemeente Coevorden. De archeologische begeleiding is uitgevoerd conform het Programma van Eisen. Hieronder worden de resultaten van het onderzoek kort samengevat. Tijdens de archeologische begeleiding is vastgesteld dat in de onderzoekslocatie sprake is van een intacte enkeerdgrond, bestaande uit twee fasen, op dekzand. Het van oorsprong aanwezige podzolprofiel was verdwenen. In de top van het dekzand zijn twee sporen aangetroffen, die dateren uit de periode late middeleeuwen-nieuwe tijd. Er zijn geen vondsten aangetroffen. Er wordt gebruik gemaakt van de waarderingscriteria uit de Kwaliteitsnorm Nederlandse Archeologie om de ‘vindplaats’ te waarderen. De vindplaats wordt als niet-behoudenswaardig geclassificeerd (algemene score 7). De vindplaats is niet gewaardeerd in de categorie ‘beleving’, omdat het resten betreffen die niet aan het maaiveld zichtbaar zijn en die eveneens geen betrekking hebben op bebouwing in (sub)recente tijden. De vindplaats scoort laag in de categorie fysieke kwaliteit. Er zijn geen samenhangende structuren aangetroffen en de sporen zijn daarom niet in breder verband te interpreteren. Binnen het criterium ‘conservering’ scoort de vindplaats middelhoog, omdat is gebleken dat de sporen onder het esdek goed bewaard zijn gebleven. Eventueel aanwezige sporen in de nabije omgeving zijn waarschijnlijk eveneens goed geconserveerd. In de categorie inhoudelijke kwaliteit scoort de vindplaats laag binnen de criteria informatiewaarde en representativiteit. Er zijn slechts twee sporen aangetroffen, waarvan het verband en datering onduidelijk is vanwege het ontbreken van vondsten. Hierdoor is niet te bepalen in welke mate de sporen in verband zijn te brengen met vindplaatsen in de nabije omgeving. De vindplaats scoort laag binnen de criteria zeldzaamheid en ensemblewaarde: dergelijke sporen (kleine paalkuilen) zijn te verwachten voor deze periode late middeleeuwen-nieuwe tijd. De vindplaats werpt geen nieuw licht op de datgene dat reeds bekend is over de bewoningsgeschiedenis van deze regio. De waardering niet-behoudenswaardig is enkel van toepassing op het plangebied en niet de vindplaats of es als geheel. In het kader van het huidig planvoornemen is er buiten het plangebied geen onderzoek verricht. Van de es is bekend dat er waardevolle archeologische resten aanwezig zijn. Ook wordt er in de waarderingscriteria van de KNA geen rekening gehouden met de cultuurlandschappelijke waarde van de es. De archeologische en cultuurhistorische waarde van de es in het algeheel blijft daarom onverminderd hoog. Een archeologische begeleiding vormt per definitie de laatste stap van het archeologisch onderzoek in het kader van de AMZ-cyclus. Door middel van de archeologische begeleiding kan het aspect archeologie in het kader van de planvorming kan worden afgesloten. Omdat is gebleken dat de conserveringsgraad van de sporen onder het esdek goed is wordt aanbevolen bij bodemingrepen in de nabije omgeving van te voren een archeologisch onderzoek uit te voeren om de aan- of afwezigheid van vindplaatsen vast te stellen