Publicação: Plataforma Portátil de Detecção de MicroRNA Salivar Associado ao Câncer de Mama Utilizando Leitura Eletroquímica via Smartphone
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
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Madurro, João Marcos, Maia, Yara Cristina de Paiva
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Este trabalho relata o desenvolvimento de um biossensor eletroquímico portátil para a detecção seletiva do miR-200a salivar, um microRNA biomarcador-chave associado à progressão do câncer de mama e à transição epitélio-mesenquimal.
A plataforma sensora foi construída utilizando um eletrodo de carbono impresso (SPCE) modificado com um filme de poli-PABA eletropolimerizado, que fornece uma interface estável e funcional enriquecida com grupos carboxila e amina, permitindo a imobilização eficiente da sonda e limitando a adsorção inespecífica.
Uma sonda oligonucleotídica específica para o miR-200a foi imobilizada sobre a camada de poli-PABA, e os eventos de hibridização foram monitorados por meio de detecção eletroquímica indireta utilizando ninhidrina como indicador eletroativo.
O biossensor apresentou excelente desempenho analítico, incluindo ampla faixa de resposta linear, baixo limite de detecção, boa reprodutibilidade e estabilidade operacional por até 30 dias sob armazenamento refrigerado.
A caracterização da superfície por microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva de raios X confirmou a funcionalização bem-sucedida do eletrodo e alterações morfológicas pronunciadas após a hibridização específica sonda–alvo.
Alta seletividade foi demonstrada, uma vez que o alvo complementar de miR-200a produziu uma resposta eletroquímica significativamente maior em comparação com sequências de miRNA não complementares e RNA viral (HCV), confirmando interferência mínima em matrizes biológicas complexas.
A validação clínica utilizando amostras de saliva humana permitiu a clara discriminação entre indivíduos saudáveis, pacientes com doença benigna da mama, câncer de mama e câncer de mama triplo-negativo. A análise da curva ROC (Receiver Operating Characteristic) apresentou áreas sob a curva iguais a 1,0 em todas as comparações, indicando excelente acurácia diagnóstica.
A integração da leitura eletroquímica assistida por smartphone reforça ainda mais a portabilidade e a acessibilidade da plataforma.
De modo geral, este biossensor representa uma abordagem diagnóstica promissora, não invasiva, de baixo custo e aplicável ao ponto de cuidado (point-of-care) para o rastreamento e a estratificação molecular do câncer de mama.
Abstract
This work reports the development of a portable electrochemical biosensor for the
selective detection of salivary miR-200a, a key microRNA biomarker associated
with breast cancer progression and epithelial–mesenchymal transition. The
sensing platform was constructed using a screen-printed carbon electrode (SPCE)
modified with an electropolymerized poly-PABA film, which provides a stable and
functional interface enriched with carboxyl and amine groups for efficient probe
immobilization while limiting nonspecific adsorption. A specific miR-200a
oligonucleotide probe was immobilized onto the poly-PABA layer, and
hybridization events were monitored through indirect electrochemical detection
using ninhydrin as an electroactive indicator. The biosensor exhibited excellent
analytical performance, including a wide linear response range, low limit of
detection, good reproducibility, and operational stability for up to 30 days under
refrigerated storage. Surface characterization by atomic force microscopy,
scanning electron microscopy, and energy-dispersive X-ray spectroscopy
confirmed successful electrode functionalization and pronounced morphological
changes following specific probe–target hybridization. High selectivity was
demonstrated, as the complementary miR-200a target produced a significantly
higher electrochemical response compared to non-complementary miRNA
sequences and viral RNA (HCV), confirming minimal interference in complex
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SERVIÇOPÚBLICOFEDERAL
UNIVERSIDADEFEDERALDEUBERLÂNDIA
INSTITUTO DEBIOTECNOLOGIA
PROGRAMADEPÓS-GRADUAÇÃOEMGENÉTICAE
BIOQUÍMICA
biological matrices. Clinical validation using human saliva samples enabled clear
discrimination between healthy individuals, patients with benign breast disease,
breast cancer, and triple-negative breast cancer. Receiver operating characteristic
(ROC) analysis yielded areas under the curve of 1.0 across all comparisons,
indicating outstanding diagnostic accuracy. The integration of smartphone
assisted electrochemical readout further enhances the portability and accessibility
of the platform. Overall, this biosensor represents a promising non-invasive, low
cost, and point-of-care diagnostic approach for breast cancer screening and
molecular stratification.
Palavras-chave
Biossensor eletroquímico, Electrochemical biosensor, microRNA-200a, miRNA 200a, Diagnóstico baseado em saliva, Câncer de mama, Breast cancer, Detecção assistida por smartphone., Smartphone-assisted sensing
Citação
NJYIP, Marlone Love Tchouptang. Plataforma portátil de detecção de microRNA salivar associado ao câncer de mama utilizando leitura eletroquímica via smartphone. 2026. 185 f. Dissertação (Mestrado em Genética e Bioquímica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.40.
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