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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Embargo Date: 2023-07-30
Title: Salivary diagnosis of Zika Virus using ATR-FTIR-spectroscopy
Alternate title (s): Diagnóstico salivar de Zika Vírus por meio da espectroscopia ATR-FTIR
Author: Oliveira, Stephanie Wutke
First Advisor: Silva, Robinson Sabino da
First member of the Committee: Oliveira, Guilherme José Pimentel Lopes de
Second member of the Committee: José, Diego Pandeió
Third member of the Committee: Silva, Robinson Sabino
Summary: O diagnóstico do Zika Vírus (ZIKV) é atualmente realizado por um procedimento invasivo, doloroso e caro que usa biologia molecular. Consequentemente, a busca por um método não invasivo, mais econômico (sem reagente) e sustentável para o diagnóstico da ZIKV é de grande relevância. É fundamental preparar a estratégia global para o próximo surto de ZIKV e suas consequências devastadoras, especialmente em mulheres grávidas. A espectroscopia de infravermelho com transformada em Fourier (ATR-FTIR) foi usada para discriminar doenças sistêmicas usando a saliva, entretanto, a aplicação diagnóstica salivar em doenças virais é desconhecida. Para testar esta hipótese, testamos intradermicamente camundongos C57/ BL6 nocaute do gene interferon-gama com ZIKV (50 µl, 105FFU, n = 7) ou Controle (50 µl, n = 8). As amostras de saliva dos animais foram coletadas no dia 3 (devido ao pico de viremia) e o baço também foi coletado. As alterações do perfil espectral da saliva foram analisadas pelo Teste T (p <0,05), análise multivariada e a capacidade diagnóstica pela curva ROC. A infecção pelo ZIKV foi confirmada por PCR em tempo real em amostra de baço. A espectroscopia de infravermelho acoplada à análise univariada sugeriu o modo vibracional 1547 cm-1 como candidato potencial para discriminar o ZIKV de amostras controles de saliva. Três PCs explicaram 93,2% da variância cumulativa na análise de PCA e a análise espectroquímica com LDA alcançou uma precisão de 93,3%, com uma especificidade de 87,5% e sensibilidade de 100%. Nossos resultados sugerem que o ATR-FTIR pode ter alta precisão no diagnóstico de ZIKV com potencial para ser utilizado como uma ferramenta diagnóstica não- invasiva e econômica em amostras de saliva.
Abstract: Zika Virus (ZIKV) diagnosis is currently performed by an invasive, painful, and costly procedure using molecular biology. Consequently, the search for a non-invasive, more cost-effective (reagent free), and sustainable method for ZIKV diagnosis is of great relevance. It is critical to prepare the global strategy for the next ZIKV outbreak and its devastating consequences, particularly in pregnant women. Fourier-transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy was used to discriminate systemic diseases using saliva, however, the salivary diagnostic application in viral diseases is unknown. To test this hypothesis, we intradermally challenged interferon-gama gene knockout C57/BL6 mice with ZIKV (50 µl,105 FFU, n=7) or vehicle (50 µl, n=7). Saliva samples were collected at day 3 (due to the peak of viremia) and spleen were also harvested. The changes in salivary spectral profile were analyzed by T Test (p<0.05), multivariate analysis and the diagnostic capacity by ROC curve. The ZIKV infection was confirmed by Real time PCR at spleen sample. The infrared spectroscopy coupled to univariate analysis suggested the vibrational mode at 1547 cm-1 as potential candidate to discriminate ZIKV and control salivary samples. Three PCs explained 93.2% of cumulative variance in PCA analysis and the spectrochemical analysis with LDA achieved an accuracy of 93.3%, with a specificity of 87.5% and sensitivity of 100%. The PCA-SVM analysis showed 100% of discrimination between both classes. Our results suggest that ATR-FTIR applied to saliva might have high accuracy in ZIKV diagnosis with potential as a non-invasive and cost-effective diagnostic tool.
Keywords: Zika Vírus
Saliva
Diagnóstico
Camundongo
ATR-FTIR
Diagnosis
Mice
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Odontologia
Quote: OLIVEIRA, Stephanie Wutke. Salivary diagnosis of Zika Virus using ATR-FTIR-spectroscopy. 2021. 38 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Odontologia, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2021.338
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.338
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32767
Date of defense: 30-Jul-2021
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