[ca] Aquesta tesi doctoral explora la integració de polímers d'impressió molecular (MIPs) en diverses plataformes de diagnòstic. Els MIPs són materials sintètics dissenyats per imitar les capacitats de reconeixement de les molècules biològiques, com els anticossos, però amb més estabilitat, menor cost i producció escalable sense l'ús d'animals. L'objectiu principal d'aquesta tesi és el disseny de MIPs específics per a etiquetes moleculars petites, incloent-hi biotina (BIO), digoxigenina (DIG) i 6-carboxifluoresceïna (6-FAM), que són comunament utilitzades en assajos biològics i proves de diagnòstic. Aquestes etiquetes proporcionen arquitectures biomoleculars versàtils que permeten sistemes de detecció flexibles per a una àmplia gamma d'anàlits, millorant l'adaptabilitat diagnòstica en diverses aplicacions. Inicialment, es van sintetitzar MIPs específics per a biotina i es van integrar en assajos de flux lateral d'àcids nucleics (NALF). Aquesta integració va demostrar millores significatives en els assajos de flux lateral en comparació amb els receptors biològics convencionals en termes d'estabilitat, mantenint alhora una excel·lent sensibilitat. A més, el treball es va ampliar per incloure la síntesi de MIPs per a les etiquetes DIG i 6-FAM, utilitzant modelatge computacional in silico, cosa que va optimitzar el procés de polimerització i els recursos necessaris. Els MIPs resultants es van integrar amb èxit en plataformes de diagnòstic, inclosos sistemes multiplexats de NALF capaços de detectar múltiples anàlits d'ADN amb doble etiqueta de manera simultània. L'ús d'aquestes tres etiquetes —biotina, DIG i 6-FAM— va permetre la creació de sistemes de diagnòstic personalitzables i multiplexats, destacant la flexibilitat i l'adaptabilitat de les arquitectures biomoleculars basades en MIPs per a diversos assajos biològics. Una altra contribució clau d'aquesta tesi és l'exploració de MIPs en assajos no convencionals de flux vertical d'àcids nucleics (NAVF). Els sistemes NAVF ofereixen avantatges com temps d'assaig més ràpids i la capacitat de processar volums de mostra més grans. L'anàlisi comparativa entre NAVF i NALF va mostrar que NAVF és més adequat per a aplicacions en què la detecció qualitativa immediata és essencial, mentre que NALF segueix sent òptim per a detectar concentracions baixes d'analits en assajos més sensibles i quantificables. Finalment, també s'exploren la síntesi i integració de MIPs magnètics (m-MIPs) en plataformes diagnòstiques magneto-actuades. Aquests sistemes utilitzen la separació magnètica per millorar la robustesa i sensibilitat dels assajos, especialment en matrius de mostres complexes. Els m-MIPs es van incorporar en plataformes magneto-actuades amb lectures òptiques i electroquímiques, incloent-hi un dispositiu electroquímic portàtil operat per bateries, demostrant el potencial per a proves en el punt d'atenció en entorns amb recursos limitats. En conjunt, aquesta tesi destaca la versatilitat de les arquitectures biomoleculars basades en MIPs centrades en etiquetes moleculars petites com biotina, DIG i 6-FAM. La capacitat d'adaptar aquestes etiquetes en múltiples plataformes —flux lateral, flux vertical i sistemes magneto-actuats electroquímics i òptics— demostra el seu potencial per contribuir a la millora del diagnòstic en el punt d'atenció, proporcionant alta sensibilitat, especificitat i adaptabilitat per a una àmplia gamma de necessitats diagnòstiques. La integració exitosa dels MIPs en aquestes plataformes obre el camí per a futurs avenços, incloent-hi el desenvolupament de sistemes diagnòstics en el punt d'atenció que incloguin un dispositiu de PCR portàtil operat per bateries, combinat amb un prototip de prova ràpida basada en paper que integri MIPs. Aquest sistema té el potencial de ser utilitzat per al cribratge tant de malalties transmissibles com no transmissibles, on la PCR és l'estàndard de referència, que permet un diagnòstic precís directament en entorns de recursos limitats.

[en] This doctoral thesis explores the integration of Molecularly Imprinted Polymers (MIPs) into various diagnostic platforms. MIPs are synthetic materials designed to mimic the recognition capabilities of biological molecules, such as antibodies, but with greater stability, cost-effectiveness, and scalable, animal-free production. The primary focus of this thesis is the design of MIPs specific to small molecular tags, including biotin (BIO), digoxigenin (DIG), and 6-carboxyfluorescein (6-FAM), which are commonly used in biological and diagnostic assays. These molecular tags provide versatile biomolecular architectures that enable flexible detection systems for a wide range of targets, enhancing diagnostic adaptability across diverse applications. Initially, biotin-specific MIPs were synthesized and integrated into nucleic acid lateral flow (NALF) assays. This integration demonstrated significant improvements in lateral flow assays compared to conventional biological receptors in terms of stability while maintaining excellent sensitivity. Furthermore, the work expanded to include the synthesis of MIPs for DIG and 6-FAM labels, using in silico computational modeling, which optimized the polymerization process. The resulting MIPs were successfully integrated into diagnostic platforms, including multiplexed NALF systems capable of detecting multiple double-tagged DNA targets simultaneously. The use of these three tags—biotin, DIG, and 6-FAM—enabled the creation of customizable and multiplexed diagnostic systems, highlighting the flexibility and adaptability of MIP-based biomolecular architectures for various biological assays. Another key contribution of this thesis is the exploration of MIPs in non-conventional, paper-based nucleic acid vertical flow (NAVF) assays. NAVF systems offer advantages such as faster assay times and the ability to process larger sample volumes. The comparative analysis between NAVF and NALF showed that NAVF is better suited for applications where immediate, qualitative detection is essential, while NALF remains optimal for detecting low analyte concentrations in more sensitive, quantifiable assays. Finally, the synthesis and integration of magnetic MIPs (m-MIPs) into magneto-actuated diagnostic platforms are also explored. These systems used magnetic separation to enhance assay robustness and sensitivity, particularly in complex sample matrices. The m-MIPs were incorporated into magneto-actuated platforms with optical and electrochemical readouts, including a portable electrochemical device operated by batteries, demonstrating the potential for point-of-care testing in resource-limited settings. Overall, this thesis highlights the versatility of MIP-based biomolecular architectures centered on small molecular labels like biotin, DIG, and 6-FAM. The ability to adapt these tags across multiple platforms—lateral flow, vertical flow, and electrochemical and optical magneto-actuated systems—demonstrates their potential to advance point-of-care diagnostics by providing high sensitivity, specificity, and adaptability for a wide range of diagnostic needs. The successful integration of MIPs into these platforms paves the way for future advancements, including the development of point-of-care diagnostic systems featuring a portable, battery-operated end-point PCR device, combined with a paper-based RDT prototype utilizing MIPs. This system holds the potential to screen both communicable and non-communicable diseases, for which PCR is the gold standard, enabling accurate diagnosis directly in low-resource settings.