A paper-based colorimetric microfluidic sensor fabricated by a novel spray painting prototyping process for iron analysis

A novel, simple, and low-cost spray painting technique has been developed for the fabrication of microfluidic paper-based devices. The devices that we developed utilize aerosol spray paint to build hydrophobic barriers and employ a hole puncher to obtain paper-based patterned layers and paper dots without using any specialized instruments (e.g., without a laser cutter). The entire manufacturing process is extremely simple, inexpensive, and rapid, which means that it can be applied broadly. Furthermore, the application of the device to iron detection was demonstrated. A linear relationship between the colour value and the iron concentration was observed from 0 to 0.02 g/L. The developed microfluidic paper-based device for iron detection exhibited a low detection limit (0.00090 g/L), good selectivity, and acceptable recovery. Key words: microfluidic paper-based device, spray painting, colorimetry, iron. Nous avons mis au point une nouvelle technique de pulverisation de peinture simple et peu couteuse pour fabriquer des dispositifs microfluidiques a base de papier. A l'aide ces dispositifs, nous avons employe de la peinture en aerosol pour fabriquer des barrieres hydrophobes et, au moyen d'un poincon, nous avons pu obtenir des couches a motifs en papier et des rondelles de papier sans avoir recours a des instruments specialises (p. ex., sans dispositif de coupe au laser). Tout le processus de fabrication est extremement simple, rapide et peu couteux, ce qui permet son application a grande echelle. Par ailleurs, nous avons demontre l'application du dispositif a la detection du fer. Nous avons observe une relation lineaire entre l'intensite de la couleur et la concentration du fer dans l'intervalle de 0 a 0,02 g/L. Le dispositif microfluidique a base de papier employe applique a la detection du fer a montre une faible limite de detection (0,00090 g/L), une bonne selectivite et un taux de recuperation acceptable. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : dispositif microfluidique a papier, peinture en aerosol, colorimetrie, fer.
Introduction Microfluidic paper-based analytical devices ([mu]PADs) have emerged at the intersection of engineering, physics, chemistry, biochemistry, nanotechnology, and biotechnology, with practical applications in the design of systems in which low [...]