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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37159
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Embargado |
Embargo Date: | 2025-02-05 |
Title: | Biossensores eletroquímicos para detecção de HIV |
Alternate title (s): | Electrochemical biosensors for HIV detection |
Author: | Moço, Anna Clara Rios |
First Advisor: | Madurro, Ana Graci Brito |
First coorientator: | Madurro, João Marcos |
First member of the Committee: | Wohnrath, Karen |
Second member of the Committee: | Oliveira, Ronaldo Júnio de |
Third member of the Committee: | Siquieroli, Ana Carolina Silva |
Fourth member of the Committee: | Kikuti, Elaine |
Summary: | A infecção por HIV ainda é uma preocupação global e o diagnóstico depende de testes onerosos e trabalhosos. Os biossensores eletroquímicos surgem como uma alternativa menos onerosa, sensível e específica, apesentando possibilidade de miniaturização e portabilidade. Este trabalho apresenta uma nova metodologia e de fácil construção de eletrodos screen printed (SPE) baseados em tinta de carbono e sua modificação com nanopartículas de ouro e 4-aminotiofenol (4-ATF) para detecção de RNA do HIV. A análise morfológica da sonda SPE/4-ATP/AuNps+DNA mostrou um valor de rugosidade aumentada, indicando que a monocamada de 4-ATF funciona como uma rede para conexão de nanopartículas de ouro funcionalizadas com sonda de oligonucleotídeos específicos ao alvo de RNA. A resposta do biossensor foi monitorada por detecção indireta por voltametria de pulso diferencial utilizando brometo de etídio como indicador de formação duplex e foi possível detectar até 6 cópias/Ml de RNA de HIV e faixa linear de 6 a 11000 cópias/mL. Outra plataforma genossensora foi desenvolvida com eletrodos modificados com quantum dots de grafeno decorados com l-cisteína e nanopartículas de ouro (cys-GQDs/AuNps). Essa plataforma melhorou a transferência eletrônica da sonda redox aniônica [Fe(CN)6]3−/4- na superfície do eletrodo e um aumento da área eletroativa de 37 vezes quando comparada ao eletrodo sem modificação. A detecção foi realizada de maneira label-free por voltametria de pulso diferencial, monitorando a resposta de corrente da sonda redox aniônica e atingiu um limite de detecção de1 fg/mL (1 cópia/mL). Ambas as plataformas foram validadas com amostrais reais de RNA de HIV e apresentam sensibilidade superior aos métodos convencionais de detecção. |
Abstract: | HIV infection is a global concern and diagnosis depends on costly and laborious tests. Electrochemical biosensors emerge as a less costly, sensitive and specific alternative, including the possibility of miniaturization and portability. This work presents a new methodology and easy construction of screen printed electrodes (SPE) based on carbon ink and its modification with gold nanoparticles and 4-aminothiophenol (4-ATP) for detection of HIV RNA. Morphological analysis of the SPE/4-ATP/AuNps+DNA probe showed an increased roughness value, indicating that the 4-ATP monolayer functions as a network for connecting functionalized gold nanoparticles with RNA-specific oligonucleotide probes. The biosensor response was indirectly monitored by differential pulse voltametry using ethidium bromide as a duplex formation indicator and it was possible to detect up to 6 copies/mL of HIV RNA and linear range from 6 to 11000 copies/mL. Another genossensor platform was developed with modified electrodes with grapheme quantum dots decorated with l-cysteine and gold nanoparticles (cys-GQDs/AuNps). This platform improved the electronic transfer of the anionic redox probe [Fe(CN)6]3−/4- on the electrode surface and an increase in the electroactive area of 37 times when compared to the electrode without modification. Detection was performed label free by differential pulse voltametry, monitoring the current response of the anionic redox probe. This platform had a detection limit of 1 fg/mL (1 copy/mL). Both platforms were validated with real HIV RNA samples and have superior sensitivity when compared to conventional methods. |
Keywords: | vírus da imunodeficiência humana human immunodeficiency virus eletrodo de carbono carbon electrode biossenssor eletroquímico electrochemical biosensor detecção de RNA do HIV detection of HIV RNA 4-aminotiofenol 4-aminothiophenol nanopartículas de ouro gold nanoparticles quantum dots de grafeno graphene quantum dots |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA |
Subject: | Genética HIV (Vírus) - Detecção Carbono - Eletrodos Ouro - Nanopartículas |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Genética e Bioquímica |
Quote: | MOÇO, Anna Clara Rios. Biossensores eletroquímicos para detecção de HIV. 2023. 123 f. Tese (Doutorado em Genética e Bioquímica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.7006. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.7006 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37159 |
Date of defense: | 27-Jan-2023 |
Appears in Collections: | TESE - Genética e Bioquímica |
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