Publicação: Biossensor baseado em peptídeo mimético ligante de imunoglobulina G: uma plataforma para diagnóstico de artrite idiopática juvenil
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
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Orientador
Coorientador
Madurro, João Marcos
Resumo
Artrite idiopática juvenil (JIA) corresponde a um amplo grupo de doenças
autoimunes e inflamatórias que se desenvolve em crianças e adolescentes com
menos de dezesseis anos de idade. Na ausência de diagnóstico e tratamento
adequados, pode haver danos irreversíveis nos tecidos das articulações. Os
biossensores inserem-se no cenário clínico como promissoras alternativas
analíticas para o diagnóstico molecular. Neste trabalho, foi desenvolvido um
biossensor eletroquímico para o diagnóstico de JIA, utilizando o peptídeo
denominado de PRF+1, que em estudo anterior mostrou ser reativo com
anticorpo de pacientes com JIA. A superfície dos eletrodos impressos foi ativada
pelo método cronoamperométrico antes da imobilização do peptídeo. As
detecções eletroquímicas foram conduzidas por voltametria de pulso diferencial
e espectroscopia de impedância eletroquímica em solução tampão fosfato e/ou
solução de ferro/ferricianeto de potássio. Modificações na morfologia da
superfície dos sistemas foram estudadas por microscopia de força atômica. A
performance do biossensor foi analisada frente a diferentes diluições de
amostras de soro, uso de amostras de diferentes pacientes e estabilidade
durante o armazenamento. O biossensor produzido foi capaz de discriminar
amostras de diferentes pacientes com JIA dos controles saudáveis. O sistema
apresentou faixa linear de resposta entre as diluições 1:25 e 1:300, sensibilidade
de 172,8 μC x FD, e limites de detecção e quantificação de 1:784 e 1:235,
respectivamente. Além disso, permaneceu funcional por até 40 dias de
armazenamento a 8°C. Assim, foi desenvolvida uma plataforma simples,
miniaturizada, funcional, estável, seletiva e sensível, estabelecendo-se como
uma promissora estratégia de diagnóstico molecular.
Abstract
Juvenile idiopathic arthritis (JIA) is a wide group of autoimmune and inflammatory
diseases that affect children and adolescents under the age of sixteen. In the
absence of proper diagnosis and treatment, irreversible damage may occur in the
joint tissues. Biosensors emerge in the clinical scenario as promising analytical
alternatives to the molecular diagnosis. In this work, an electrochemical
biosensor was developed for the diagnosis of JIA using PRF+1 peptide, which
has been shown to react against antibody from patients with JIA. The screenprinted
electrode surface was activated by chronoamperometry prior to
immobilization of the peptide. Electrochemical detections were conducted by
differential pulse voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy in
phosphate buffer and/or potassium ferro/ferricyanide solution. Morphological
alterations in the surfaces were studied by atomic force microscopy. The
performance of the biosensor was evaluated by testing different serum specimen
in different dilutions and stability during storage. The developed biosensor was
able to discriminate samples of patients who were diagnosed as having JIA from
those that were obtained from healthy individuals. The system presented linear
range of response between the dilutions 1:25 and 1:300, sensitivity of 172,8 μC
x DF, and limits of detection and quantification of 1:784 and 1:235, respectively.
Moreover, the biosensor remained functional for up to 40 days of storage at 8°C.
Therefore, a simple, miniaturized, functional, stable, selective and sensitive
platform was developed and established as a promising strategy for molecular
diagnosis.
Palavras-chave
Genética e bioquímica, Biossensores, Eletrodos, Peptídeo, Artrite idiopática juvenil, Biossensor eletroquímico, Eletrodos impressos de carbono, Soro humano, Electrochemical biosensor, Screen-printed carbon electrodes, Peptide, Juvenile idiopathic arthritis, Human serum
Citação
RODOVALHO, Vinícius de Rezende. Biossensor baseado em peptídeo mimético ligante de
imunoglobulina G: uma plataforma para diagnóstico de artrite idiopática juvenil. 2016. 81 f. Dissertação (Mestrado em Genética e Bioquímica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2016.443