[ca] Un dels majors reptes per a monitoritzar i millorar la salut de la població a nivell mundial és la manca de proves de diagnòstic apropiades per a la detecció primerenca de malalties, la selecció de tractaments apropiats i el seguiment de pacients al llarg del temps. La disponibilitat d'eines de diagnòstic prou ràpides, sensibles i robustes és crucial per aconseguir el benestar dels pacients a tot el món. En aquest context, la nanotecnologia i el desenvolupament de biosensors són camps en ràpida evolució que han generat grans expectatives, produint proves més ràpides i més fàcils de realitzar que la majoria dels mètodes clàssics. Els biosensors s'han descrit en base a l'ús d'una àmplia varietat d'elements de biotecnologia i tipus de transducció de senyals. Entre ells, els biosensors electroquímics són el tipus més comú en ús avui en dia gràcies a la portabilitat i el baix cost de l'equip de mesura, les mesures ràpides, robustes i quantitatives proporcionades, i la facilitat de miniaturització de tot el sistema de detecció. La recent incorporació de paper per a la producció d'elèctrodes impresos en paper i assajos electroquímics de flux lateral està fomentant el desenvolupament de dispositius extremadament econòmics que, gràcies a les propietats fluídicas del paper, permeten reduir la complexitat de l'assaig i el nivell de manipulació per al usuari final. Això afavoreix el desenvolupament de dispositius de diagnòstic de \"Point-of-care\" (POC), que poden ser utilitzats directament pel pacient o als centres d'atenció primària de salut. D'altra banda, les partícules magnètiques (PM) s'han utilitzat amb gran èxit en l'optimització dels magneto-biosensors. Les PM són atractives per a aquest propòsit perquè, un cop modificades amb un bioreceptor apropiat, atorguen una preconcentració simple, ràpida i específica de l'analit objectiu. Les PM també ofereixen superfícies actives en 3D relativament grans, que es barregen amb agitació constant amb les mostres i permeten una ràpida unió amb els analits. No obstant això, les PM també presenta limitacions, com el seu maneig tediós i lent que només està a l'abast d'usuaris altament capacitats. L'objectiu principal d'aquest projecte de tesi doctoral va ser la producció de magneto-biosensors electroquímics ràpids, fàcils de realitzar, robustos i sensibles per a la detecció de biomarcadors de diagnòstic en mostres de sèrum, plasma i sang. Com es mostrarà, això s'ha aconseguit en dos nivells. Primer, desenvolupant un format de magneto-immunoassaig extremadament ràpid i simple. En segon lloc, fabricant elèctrodes de paper microfluids simples i econòmics, que van ser explotats per dur a terme en el xip la majoria dels passos del magneto-immunoassaig simplificat amb la mínima intervenció de l'usuari.

[en] One of the greatest challenges for monitoring and improving the health of the population at a global level is the lack of appropriate diagnostic tests for early detection of diseases, selection of appropriate treatments and patient follow-up over time. The availability of sufficiently fast, sensitive and robust diagnostic tools will be crucial to achieve patients' well-being worldwide. In this context, nanotechnology and biosensor development are rapidly evolving fields that have generated great expectations, producing tests faster and easier to carry out than most classical methods. Biosensors have been described based on the use of a wide variety of biotechnology elements and types of signal transduction. Among them, electrochemical biosensors are the most common type in use today thanks to the portability and low cost of the measuring equipment, fast, robust and quantitative measures provided, and easiness of miniaturization of the whole detection system. The recent incorporation of paper and paper-like materials for the production of paper printed electrodes and lateral flow electrochemical assays is fostering the development of extremely inexpensive devices that, thanks to the fluidic properties of paper, allow reducing assay complexity and level of manipulation for the end user. This favours the development of "Point-of-Care" diagnostic devices (POC), which can be used directly by the patient or at primary health care centres. On the other hand, magnetic beads (MB) have been used with great success in the optimization of magneto-biosensors. MB are attractive for this purpose because, once modified with an appropriate bioreceptor, they grant simple, rapid and specific preconcentration of the targeted analyte. MB offer also relatively large 3D active surfaces, which mixed under constant agitation with the sample supply efficient and fast analyte binding as well. Nevertheless, MB display limitations too, requiring tedious and time-consuming handling that is only at reach of highly trained users. The main objective of this PhD Thesis project was the production of rapid, easy to perform, robust and sensitive electrochemical magneto-biosensors for the detection of diagnostic biomarkers in serum, plasma and blood samples. As it will be shown, this has been achieved at two levels. First, by developing an extremely fast and simple magnetoimmunoassay format. Second, by fabricating simple and inexpensive microfluidic paper electrodes, which were exploited to carry out on-chip most of the steps of the simplified magneto-immunoassay with minimal user intervention.