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Desenvolvimento de biossensores eletroquímicos baseados em nanoestruturas para o diagnóstico ultrassensível do oncogene quimérico BCR/ABL

A avaliação da presença do oncogene quimérico BCR/ABL possibilita um diagnóstico precoce do câncer e o monitoramento de células leucêmicas residuais, especialmente, após o transplante de medula óssea. O desenvolvimento de ensaios moleculares efetivos para a detecção do oncogene quimérico BCR/ABL é d...

Full description

Main Author: AVELINO, Karen Yasmim Pereira dos Santos
Other Authors: OLIVEIRA, Maria Danielly Lima de
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
Subjects:
Leucemia
Nanotecnologia
Materiais nanoestruturados
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/27504
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id ir-123456789-27504
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spelling ir-123456789-275042018-11-29T19:29:44Z Desenvolvimento de biossensores eletroquímicos baseados em nanoestruturas para o diagnóstico ultrassensível do oncogene quimérico BCR/ABL AVELINO, Karen Yasmim Pereira dos Santos OLIVEIRA, Maria Danielly Lima de ANDRADE, César Augusto Souza de http://lattes.cnpq.br/6318007111409461 http://lattes.cnpq.br/0744033380471662 Leucemia Nanotecnologia Materiais nanoestruturados A avaliação da presença do oncogene quimérico BCR/ABL possibilita um diagnóstico precoce do câncer e o monitoramento de células leucêmicas residuais, especialmente, após o transplante de medula óssea. O desenvolvimento de ensaios moleculares efetivos para a detecção do oncogene quimérico BCR/ABL é de grande interesse para a promoção da saúde de pacientes com leucemia. Diante desta problematização, esta dissertação tem o objetivo de desenvolver dois tipos de biossensores eletroquímicos utilizando diferentes nanomateriais com a finalidade de obter baixos limites de detecção, necessários para o diagnóstico ultrassensível e monitoramento do oncogene quimérico BCR/ABL. Os biossensores foram obtidos a partir das seguintes metodologias: a) imobilização eletrostática de uma sonda de DNA sobre uma superfície transdutora de ouro modificada com compósito híbrido de nanopartículas de ouro e polianilina (AuNpsPANI) e b) imobilização química de uma sonda de DNA aminada sobre uma superfície de ouro modificada com cisteína (Cys), nanotubos de carbono de paredes múltiplas com grupos carboxílicos (cMWCNT) e nanopartículas de óxido de zinco funcionalizadas com aminopropiltrietoxisilano (ZnONp/NH₂). As técnicas de voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) foram utilizadas para a caracterização e compreensão dos processos físico-químicos interfaciais. Ao avaliar o desempenho analítico dos sistemas sensores com amostras de plasmídeos recombinantes contendo o oncogene quimérico BCR/ABL, foram observadas alterações nas correntes amperométricas e nos valores de resistência à transferência de carga (RCT). Em oposição, nenhuma resposta significativa foi obtida durante o estudo de seletividade com sequências gênicas não-complementares. As micrografias de microscopia de força atômica (AFM) demonstraram mudanças nos perfis topográficos dos biossensores após sua exposição ao oncogene quimérico BCR/ABL. Apesar de ambos os biossensores apresentarem elevada reprodutibilidade, rápido tempo de resposta e efetividade para a identificação do oncogene quimérico BCR/ABL em amostras de cDNA de pacientes com leucemia, o biossensor baseado em Cys-cMWCNT-ZnONp/NH₂ demonstrou sensibilidade superior com um limite de detecção de 6,94 aM. Portanto, as plataformas biossensíveis desenvolvidas podem ser consideradas ferramentas promissoras para o diagnóstico do oncogene quimérico BCR/ABL e monitoramento de níveis mínimos de doença residual. CNPq The evaluation of the presence of the BCR/ABL fusion gene allows an early diagnosis of cancer and the monitoring of residual leukemic cells, especially after the bone marrow transplantation. The development of effective molecular assays for the detection of the BCR/ABL fusion gene is of great interest for the promotion of the health of patients with leukemia. In view of this problematization, this dissertation aims to develop two types of electrochemical biosensors using different nanomaterials in order to obtain low detection limits, necessary for the ultrasensitive diagnosis and monitoring of the BCR/ABL fusion gene. The biosensors were obtained from the following methodologies: a) electrostatic immobilization of a DNA probe on a gold transducer surface modified with hybrid composite of gold nanoparticles and polyaniline (AuNpsPANI) and b) chemical immobilization of an aminated DNA probe on a gold surface modified with ) cysteine (Cys), carboxylated multiwalled carbon nanotubes (cMWCNT) and aminopropyltriethoxysilane functionalized zinc oxide nanoparticles (ZnONp/NH₂). The techniques of cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were used for the characterization and understanding of the interfacial physico-chemical processes. When evaluating the analytical performance of the sensor systems with samples of recombinant plasmids containing the BCR/ABL fusion gene, were observed changes in the amperometric currents and in the charge transfer resistance (RCT) values. In opposition, none significant response was obtained during the selectivity study with non-complementary gene sequences. The micrographs of atomic force microscopy (AFM) demonstrated modifications in the topographic profiles of the biosensors after their exposure to the BCR/ABL fusion gene. Although both biosensors showed high reproducibility, fast response time and effectiveness for the identification of the BCR/ABL fusion gene in cDNA samples of patients with leukemia, the biosensor based on Cys-cMWCNT-ZnONp/NH₂ demonstrated superior sensitivity with a detection limit of 6.94 aM. Hence, the developed biosensitive platforms can be considered promising tools for the identification of the BCR/ABL fusion gene and monitoring of minimum levels of residual disease. 2018-11-14T19:29:03Z 2018-11-14T19:29:03Z 2017-02-23 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/27504 por embargoedAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Bioquimica e Fisiologia
institution REPOSITORIO UFPE
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Nanotecnologia
Materiais nanoestruturados
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AVELINO, Karen Yasmim Pereira dos Santos
Desenvolvimento de biossensores eletroquímicos baseados em nanoestruturas para o diagnóstico ultrassensível do oncogene quimérico BCR/ABL
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