Publicação: Desenvolvimento de biossensor eletroquímico funcionalizado com rodamina 6G para detecção de micobactérias
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CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
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Goulart, Isabela Maria Bernardes
Resumo
Métodos que envolvem a detecção eletroquímica têm mostrado novas possibilidades para o diagnóstico de várias doenças. Porém apresentam algumas limitações. Buscando novos meios de funcionalização da superfície dos eletrodos comerciais descartáveis para aderência e reconhecimento de biomoléculas de forma eficiente e com menor custo, utilizou-se a rodamina 6G para funcionalizar eletrodos screen-printed de grafite. Amostras de micobactérias foram utilizadas como modelo experimental devido à procura por novas técnicas de diagnóstico mais sensíveis para doenças infecciosas. O anticorpo específico para cada micobactéria foi imobilizado na superfície dos eletrodos funcionalizados e amostras de cultura de tuberculose (TB) e raspado de contatos e pacientes com hanseníase foram detectadas através de leituras em voltametria cíclica e voltametria de pulso diferencial em potenciostato portátil. Eletrodos funcionalizados com rodamina 6G estabilizaram a área de trabalho dos eletrodos funcionalizando-os para maior aderência de biomoléculas. Todas as amostras de cultura de tuberculose foram detectadas e diferenciadas de outras espécies de micobactérias (exceto M. avium). O teste com biossensores eletroquímicos para detecção de M. leprae demonstrou ser mais sensível com 88,4% de sensibilidade para as amostras de raspado dérmico testadas do que o ELISA (74,4%) e a PCR em tempo real (qPCR) (72,1%), técnicas laboratoriais usadas atualmente para auxiliar no diagnóstico da hanseníase. O biossensor desenvolvido possui vantagens como baixo custo, simplicidade na preparação e imobilização, portabilidade, especificidade, sensibilidade, reprodutibilidade, estabilidade, resposta rápida e tem grande potencial para ser utilizado na detecção, reconhecimento e diagnóstico de biomoléculas que que possuam carboidratos na sua estrutura. Importante enfatizar que a plataforma desenvolvida mostrou-se inovadora e pioneira para detecção de bacilos de M. leprae podendo ser incorporada com outras técnicas de diagnóstico para identificar contatos assintomáticos auxiliando na detecção e tratamento precoce da hanseníase.
Abstract
Methods involving electrochemical detection have shown new possibilities for the diagnosis of various diseases. But they have some limitations. In order to find new ways of modifying the surface of disposable commercial electrodes for adhesion and recognition of biomolecules efficiently and at a lower cost, rhodamine 6G was used for the functionalization of screen-printed graphite electrodes. Mycobacterial samples were used as an experimental model due to the search for new diagnostic techniques more sensitive to infectious diseases. The specific antibody for each mycobacteria was immobilized on the surface of the modified electrodes and samples of tuberculosis culture and Slit-skin smear of contacts and leprosy patients were detected by readings in cyclic voltammetry and voltammetry differential pulse in portable potentiostat. Electrodes modified with rhodamine 6G stabilized the work area of the electrodes and functionalized them for greater adherence of biomolecules. All tuberculosis culture samples were detected and differentiated from other mycobacterial species (except M. avium). The electrochemical biosensor test for M. leprae was shown to be more sensitive with 88,4% sensitivity for the tested Slit-skin smear samples than ELISA (74.4%) and PCR real time (qPCR) (72.1%), laboratory techniques currently used to assist in the diagnosis of Leprosy. The developed biosensor has advantages such as low cost, simplicity in preparation and immobilization, portability, specificity, sensitivity, reproducibility, stability, rapid response and has great potential to be used in the detection, recognition and diagnosis of biomolecules that have carbohydrates in their structure. It is important to emphasize that the developed platform was innovative and pioneer for the detection of M. leprae bacilli and could be incorporated with other diagnostic techniques to identify asymptomatic contacts assisting in the detection and early treatment of leprosy.
Palavras-chave
Eletroquímica, Biossensores, Micobactérias, Hanseníase, Tuberculose, Rodamina, Ciências médicas, Eletrodos, Doenças - Diagnóstico, Electrochemistry, Biosensors, Mycobacteria, Leprosy, Tuberculosis, Rhodamine
Citação
RIELLO, Fabiane Nunes. Desenvolvimento de biossensor eletroquímico funcionalizado com rodamina 6G para detecção de micobactérias. 2019. 125f. Tese (Doutorado Ciências da Saúde) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.1239