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Publicação
Quantitative sensor for glucose monitoring in pet's saliva
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Resumo(s)
Diabetes mellitus is a common endocrine disease in dogs and cats, with diagnosis and monitoring traditionally relying on invasive blood sampling, often associated with stress, discomfort, and inconsistent results. Saliva has emerged as a promising non-invasive alternative for detecting biomarkers such as glucose. This work aimed to develop and optimize a paper-based microfluidic device (µPAD) for quantitative glucose detection in dogs' and cats' saliva. The sensor was designed using layered paper discs loaded with enzymatic reagents (glucose oxidase and peroxidase) and o-dianisidine as a chromogenic substrate, generating a colourimetric response directly proportional to glucose concentration. Optimization studies focused on paper type, sample volume, and enzyme concentration, resulting in a detection limit of 6.7 mg/L and a dynamic range of 22.0 – 220 mg/L, covering both physiological and pathological glucose concentrations in dogs. The device showed good reproducibility (RSD = 4%) and low fabrication costs (< €5 per unit). Tests with canine saliva confirmed the ability to detect glucose, although limited by the reduced number and volume of samples available. Overall, the developed µPAD demonstrates strong potential as a non-invasive tool for monitoring glycemia in pets, supporting more accessible, affordable, and animal-friendly diabetes management.
A diabetes mellitus é uma doença endócrina comum em cães e gatos, cuja monitorização depende tradicionalmente de métodos invasivos através da colheita de sangue, frequentemente associados a desconforto, stress e originando por vezes resultados pouco fiáveis. A saliva tem-se destacado como alternativa não invasiva, permitindo a deteção de biomarcadores como a glucose. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e otimização de um dispositivo microfluídico em papel (µPAD) para a determinação quantitativa de glucose na saliva de animais de companhia. O sensor foi concebido a partir de discos de papel tratados com reagentes enzimáticos (glicose oxidase e peroxidase) e o-dianisidina como reagente de cor, permitindo a geração de uma resposta colorimétrica diretamente proporcional à concentração de glucose. Os estudos de otimização focaram-se na escolha do tipo de papel, no volume de amostra e na concentração enzimática, tendo sido alcançados um limite de deteção de 6,7 mg/L e uma gama entre 22,0 e 220 mg/L, abrangendo concentrações fisiológicas e patológicas descritas para cães. O dispositivo apresentou boa reprodutibilidade (RSD = 4%) e custos de produção inferiores a 5€ por unidade. Estudos realizados com amostras de saliva canina confirmaram a capacidade de deteção, embora limitados pelo reduzido número e volume de amostras disponíveis. Assim, o µPAD desenvolvido demonstra-se uma ferramenta promissora para a monitorização não invasiva da glicemia em animais de companhia, contribuindo para um diagnóstico mais acessível, económico e centrado no bem-estar animal.
A diabetes mellitus é uma doença endócrina comum em cães e gatos, cuja monitorização depende tradicionalmente de métodos invasivos através da colheita de sangue, frequentemente associados a desconforto, stress e originando por vezes resultados pouco fiáveis. A saliva tem-se destacado como alternativa não invasiva, permitindo a deteção de biomarcadores como a glucose. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e otimização de um dispositivo microfluídico em papel (µPAD) para a determinação quantitativa de glucose na saliva de animais de companhia. O sensor foi concebido a partir de discos de papel tratados com reagentes enzimáticos (glicose oxidase e peroxidase) e o-dianisidina como reagente de cor, permitindo a geração de uma resposta colorimétrica diretamente proporcional à concentração de glucose. Os estudos de otimização focaram-se na escolha do tipo de papel, no volume de amostra e na concentração enzimática, tendo sido alcançados um limite de deteção de 6,7 mg/L e uma gama entre 22,0 e 220 mg/L, abrangendo concentrações fisiológicas e patológicas descritas para cães. O dispositivo apresentou boa reprodutibilidade (RSD = 4%) e custos de produção inferiores a 5€ por unidade. Estudos realizados com amostras de saliva canina confirmaram a capacidade de deteção, embora limitados pelo reduzido número e volume de amostras disponíveis. Assim, o µPAD desenvolvido demonstra-se uma ferramenta promissora para a monitorização não invasiva da glicemia em animais de companhia, contribuindo para um diagnóstico mais acessível, económico e centrado no bem-estar animal.
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Palavras-chave
Diabetes mellitus Dogs Saliva Paper-based biosensors Glucose Non-invasive dianostics Diabetes mellitus Cães Saliva Biossensores em papel Glucose Diagnóstico não invasivo
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