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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-7358-3831
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Genossensor eletroquímico para detecção de Hantavírus baseado em eletrodos de carbono impresso com nanopartículas de cobre
Alternate title (s): Electrochemical genosensor for Hantavirus detection on carbon ink-based printed electrodes with copper nanoparticles
Author: Câmara, Gabriela Chagas
First Advisor: Madurro, Ana Graci Brito
First coorientator: Madurro, João Marcos
First member of the Committee: Lima, Renata Cristina de
Second member of the Committee: Kikuti, Elaine
Third member of the Committee: Silva, Luís Antônio da
Summary: Neste estudo foi desenvolvido um genossensor eletroquímico na construção de eletrodos impressos à base de tinta de carbono (PCE), com eletrodeposição de nanopartículas de cobre para detecção indireta da corrente de pico do azul de metileno sobre alvo Hant 2. Os genossensores são classificados como biossensores eletroquímicos de DNA ou RNA, sendo dispositivos que apresentam vantagens como alta sensibilidade, seletividade e curto tempo de resposta. A infecção por Hantavírus é causada pela inalação de aerossóis provenientes da saliva, urina e fezes na população dos roedores específicos e infectados. Nas regiões da Ásia e da Europa, denominadas regiões do Velho Mundo, apresenta-se uma taxa de letalidade de até 15%, ocasionando a Febre Hemorrágica com Síndrome Renal (FHSR). Enquanto que nas regiões do Novo Mundo (Américas), responsáveis por causar infecções nos países do continente americano, inclusive no Brasil com uma taxa de letalidade de 60%, ocasionando a Síndrome Cardiopulmonar do Hantavírus (HCPS). Os métodos diagnósticos para o Hantavírus, tais como o ELISA, PCR, IFA, se baseiam em métodos de alto custo com manipuladores treinados e capacitados para o desenvolvimento do trabalho em laboratórios com nível de segurança específico. Por meio do desenvolvimento do trabalho pode-se avaliar a resposta eletroquímica do alvo Hant 2 na plataforma PCE|CuNps destacando a transferência eletrônica e um aumento na área superficial quando comparada ao PCE sem modificações com CuNps. A detecção do vírus ocorreu a partir da imobilização da sonda Hant1 na plataforma PCE|CuNps utilizando o indicador de hibridização azul de metileno (MB) utilizando a técnica de voltametria de pulso diferencial. A partir da construção da curva analítica, o limite de detecção de 4,56 pg/mL e o limite de quantificação de 15,22 pg/mL no período de estabilidade de 7, 15, 21 e 30 dias. Considerando o desvio padrão, a estabilidade se mantém em 100% em 30 dias. O tempo de detecção pelo biossensor é de 45 minutos. Portanto, a plataforma desenvolvida evidenciou detecção rápida, com baixos limites de detecção e quantificação, sendo promissor para utilização em point of care.
Abstract: The objective of this study describes the development of an electrochemical genosensor in the construction of carbon ink-based printed electrodes (PCE), with electrodeposition of copper nanoparticles for indirect detection of methylene blue peak current on Hant 2 target. Genosensors are classified as DNA or RNA electrochemical biosensors, they are devices that have advantages such as high sensitivity, selectivity and short-response time. The Hantavirus infection is caused by inhalation of aerosols from the saliva, urine and feces of specific and infected rodent populations. In the regions of Asia and Europe, called regions of the Old World, there is a lethality rate is up to 15%, causing Hemorrhagic Fever with Renal Syndrome (HFRS). At the same time, in the regions of the New World (Americas), responsible for causing infections in the countries of the American continent, including Brazil with a fatality rate of 60%, causing Hantavirus Cardiopulmonary Syndrome (HCPS). The diagnostic methods for Hantavirus, such as ELISA, PCR, IFA, are based on high-cost methods with trained and qualified handlers for the development of work in laboratories with a specific safety level. The work developed evaluated the electrochemical response of the Hant 2 target on the PCE|CuNps platform, highlighting the electronic transfer and an increase in the surface area when compared to PCE without modifications with CuNps. The detection of the virus occurred from the immobilization of the Hant 1 probe on the PCE|CuNps platform using the methylene blue (MB) hybridization indicator and the differential pulse voltammetry technique. From the construction of the analytical curve, the detection limit of 4.56 pg/mL and the quantification limit of 15.22 pg/mL in the stability period of 7, 15, 21 and 30 days. Considering the standard deviation, stability is maintained at 100% in 30 days. Therefore, the developed platform showed fast, effective and low-cost detection, with low detection and quantification limits, being promising for use in point of care.
Keywords: Eletrodos impressos à base de tinta de carbono (PCE)
Genossensor eletroquímico
Hantavírus
Nanopartículas de cobre
Azul de metileno
Quimica
Madurro, Ana Graci Brito, 1967-, (Orient.)
Madurro, João Marcos, 1961-, (Coorient.)
Universidade Federal de Uberlândia. Programa de Pós-Graduação em Química.
Título
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Subject: Química
Nanopartículas
Eletroquímica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Quote: CÂMARA, Gabriela Chagas. Genossensor eletroquímico para detecção de Hantavírus baseado em eletrodos de carbono impresso com nanopartículas de cobre. 2022. 100. Dissertação de Mestrado. Instituto de Química, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5033
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.5033
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35203
Date of defense: 30-Apr-2022
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