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Desenvolvimento de biossensor elétrico para diagnóstico diferencial de Dengue e Zika
Beatriz Gusson, Valtencir Zucolotto, Isabella Sampaio, Nayla Naomi Kusimoto Takeuti, Juliana Naomi Yamauti Costa, Felipe Domingues Quatroni

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


Infecções pelos vírus da dengue e zika são muito frequentes em países tropicais e subtropicais1. Só no Brasil, foram registrados 931.903 casos de dengue e 6.705 casos de zika entre dezembro de 2019 e setembro de 20202. Ambas viroses apresentam sintomas muito semelhantes, como dores de cabeça, nas articulações e febre, o que dificulta o diagnóstico diferencial baseado apenas no quadro clínico3. Atualmente, são utilizadas técnicas como RT-PCR e ELISA para auxiliar na detecção da doença, mas estas são demoradas, complexas e de alto custo, dificultando o diagnóstico4. Os biossensores são plataformas que permitem detecção rápida, simples e de baixo custo, trazendo uma nova perspectiva para auxiliar nessa problemática5. Frente a isso, o presente projeto tem como objetivo desenvolver biossensores elétricos descartáveis capazes de detectar as proteínas NS1 dos vírus da dengue e da zika. Eletrodos de ouro interdigitados foram funcionalizados com anticorpos contra a proteína alvo pelo método de montagem de monocamadas automontadas (SAM), a qual foi construída com MPA (ácido 3-mercaptopropiônico), EDC (carbodiimida) e NHS (N-hidroxisuccinimida), permitindo com que o anticorpo fosse imobilizado na superfície do eletrodo. As etapas de modificação foram monitoradas por medidas de capacitância elétrica em Solartron 1260 na faixa 102 a 106 Hz e os resultados foram analisados pelo método de componentes principais (PCA). Para isso, foram construídas duas unidades sensoriais, sendo elas eletrodo com filme orgânico (FO) e eletrodo com filme orgânico e anticorpo (AC), a fim de investigar se as alterações observadas eram advindas da interação antígeno-anticorpo. As análises por PCA foram realizadas para a frequência de 105 Hz, uma vez que nesta houve maior reprodutibilidade e melhor discriminação das amostras. Os resultados indicam que ambos imunossensores da Dengue e da Zika foram capazes de discriminar as amostras com 100% de acerto, considerando PC1 e PC2, sendo a unidade sensorial AC a mais influente na discriminação. Assim, fica evidente a seletividade de ambos sensores e sua capacidade de diferenciação, sendo estes uma alternativa promissora para o diagnóstico rápido, simples e diferencial entre Dengue e Zika.

Palavras-chave


Biossensor elétrico, Diagnóstico diferencial, Dengue, Zika, NS1, PCA

Referências


  1. WILDER-SMITH, Annelies et al. Dengue. The Lancet, v. 393, n. 10169, p. 350-363, 2019.
  2. BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Boletim Epidemiológico, v. 51, n. 41, 2020.
  3. GUTIÉRREZ-BUGALLO, Gladys et al. Vector-borne transmission and evolution of Zika virus. Nature Ecology & Evolution, v. 3, n. 4, p. 561-569, 2019.
  4. COLLINS, Matthew H.; WAGGONER, Jesse J. Detecting Vertical Zika Transmission: Emerging Diagnostic Approaches for an Emerged Flavivirus. ACS Infectious Diseases, v. 5, n. 7, p. 1055-1069, 2019.
  5. ODENTHAL, Katherine J.; GOODING, J. Justin. An introduction to electrochemical DNA biosensors. Analyst, v. 132, n. 7, p. 603-610, 2007.