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Desenvolvimento de um imunossensor nanoestruturado para detecção do H-FABP

O infarto agudo do miocárdio (IAM) é uma das principais causas de morte no mundo, sendo responsável por milhões de óbitos por ano. O desenvolvimento de testes rápidos e quantitativos que auxiliem no diagnóstico precoce do IAM apresenta-se como imperativo. Recentemente, o H-FABP vem sendo apontado co...

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Main Author: PRADO, Cecília Maciel
Other Authors: DUTRA, Rosa Amália Fireman
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2020
Subjects:
Engenharia Biomédica
Imunossensor
Nanotubos de carbono
Azul de metileno
H-FABP
Infarto agudo do miocárdio
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36873
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spelling ir-123456789-368732020-03-06T05:17:08Z Desenvolvimento de um imunossensor nanoestruturado para detecção do H-FABP PRADO, Cecília Maciel DUTRA, Rosa Amália Fireman http://lattes.cnpq.br/3807424816060946 http://lattes.cnpq.br/3335497739195055 Engenharia Biomédica Imunossensor Nanotubos de carbono Azul de metileno H-FABP Infarto agudo do miocárdio O infarto agudo do miocárdio (IAM) é uma das principais causas de morte no mundo, sendo responsável por milhões de óbitos por ano. O desenvolvimento de testes rápidos e quantitativos que auxiliem no diagnóstico precoce do IAM apresenta-se como imperativo. Recentemente, o H-FABP vem sendo apontado como um eficiente marcador precoce de isquemia miocárdica, o que o torna importante no diagnóstico precoce do IAM. Nos últimos anos, os biossensores têm se revelado como um dos melhores sistemas de diagnóstico rápido devido sua alta sensibilidade, praticidade e possibilidade de análise em tempo real. O uso de nanomateriais, aliados à polímeros condutores e corantes com propriedades catalíticas, aprimoram a superfície eletroativa do biossensor, gerando um maior desempenho de sensibilidade para detecção do H-FABP. Nesta tese um imunossensor eletroquímico baseado em filme de politionina (PTh) e nanotubos de carbono (NTC) funcionalizados com azul de metileno (MB) foi desenvolvido para detecção do H-FABP, um importante marcador precoce do infarto agudo do miocárdio. O uso combinado destes nanomateriais possibilitou um melhor desempenho de sensibilidade para detecção do H-FABP. Para construção da plataforma sensora, eletrodos de ouro foram modificados através da eletropolimerização da PTh. Posteriormente, um filme nanoestruturado foi montado através da técnica de dropcasting, com uma solução de NTCs carboxilados funcionalizados com o MB (NTC@MB). Os grupos carboxilas dos nanotubos expostos na plataforma sensora foram explorados para imobilização orientada dos anticorpos anti-H-FABP. Após imobilização dos anticorpos, os sítios ativos não-reativos do filme foram bloqueados com uma solução de glicina (100mM) pH.7,4. A caracterização do sensor foi realizada utilizando a técnicas de voltametria cíclica. O filme de PTh-NTC@MB apresentou boa estabilidade quando submetido a sucessivas leituras voltametricas, não existindo deslocamento significativo dos picos (CV% para Ipa e Ipc de 3% respectivamente). A resposta amperométrica foi obtida por voltametria cíclica, mostrando respostas lineares e limites de detecção para o H-FABP, respectivamente, entre 2,5 a 25,0 ng/mL e 3,1 ng/mL em amostras tamponadas; e entre 5,0 a 25,0 ng/mL e 4,5 ng/mL em soro humano. A boa reprodutibilidade e a faixa clínica obtida com esse imunossensor suportam sua utilidade como uma ferramenta potencial para testes de diagnóstico precoce do IAM, com a vantagem de ser um método passível de portabilidade como os testes de tira lateral. Acute myocardial infarction (AMI) is one of the leading causes of death in world, being responsible for millions of deaths per year. The development of rapid and quantitative tests that help in the early diagnosis of AMI is imperative. Recently, H-FABP has been identified as an efficient early marker of myocardial ischemia, which makes it important in the early diagnosis of AMI. Biosensors have proved to be one of the best rapid diagnostic systems due to their high sensitivity, practicality and the possibility of real-time analysis. The use of nanomaterials, allied to conductors polymers and dyes with catalytic properties, enhances the biosensors electroactive surface, generating a higher sensitivity performance for the detection of H-FABP. In this thesis, an electrochemical immunoassay based on Politionine (PTh) film and carbon nanotubes (NTC) functionalized with methylene blue (MB) was developed for the detection of H-FABP, an important early marker of acute myocardial infarction. The combined use of these nanomaterials enabled a higher sensitivity performance for H-FABP detection. For the construction of the sensor platform, gold electrodes were modified by PTh electropolymerization. Subsequently, a nanostructured film was assembled by the dropcasting technique with a solution of carboxylated NTCs functionalized with MB (NTC@MB). The carboxyl groups of the nanotubes exposed on the sensing platform were exploited for targeted immobilization of the anti-H-FABP antibodies. After immobilization of the antibodies, the non-reactive active sites of the film were blocked with a glycine solution (100 mM) pH.7.4. The characterization of the sensor was performed using cyclic voltammetry technique. The PTh-NTC@MB film presented good stability when subjected to successive voltametric readings, with no significant displacement of the peaks (CV% for Ipa and Ipc of 3% respectively). The amperometric response was obtained by cyclic voltammetry, showing linear responses and detection limits for H-FABP, respectively, between 2.5 to 25.0 ng / mL and 3.1 ng / mL in buffered samples; and between 5.0 to 25.0 ng / ml and 4.5 ng / ml in human serum. The good reproducibility and the clinical range obtained with this immunosensor support its usefulness as a potential tool for early diagnosis tests of AMI, with the advantage of being a portability method such as lateral strip tests. 2020-03-05T22:02:47Z 2020-03-05T22:02:47Z 2019-02-14 masterThesis PRADO, Cecília Maciel. Desenvolvimento de um imunossensor nanoestruturado para detecção do H-FABP. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36873 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Biomedica
institution REPOSITORIO UFPE
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PRADO, Cecília Maciel
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description O infarto agudo do miocárdio (IAM) é uma das principais causas de morte no mundo, sendo responsável por milhões de óbitos por ano. O desenvolvimento de testes rápidos e quantitativos que auxiliem no diagnóstico precoce do IAM apresenta-se como imperativo. Recentemente, o H-FABP vem sendo apontado como um eficiente marcador precoce de isquemia miocárdica, o que o torna importante no diagnóstico precoce do IAM. Nos últimos anos, os biossensores têm se revelado como um dos melhores sistemas de diagnóstico rápido devido sua alta sensibilidade, praticidade e possibilidade de análise em tempo real. O uso de nanomateriais, aliados à polímeros condutores e corantes com propriedades catalíticas, aprimoram a superfície eletroativa do biossensor, gerando um maior desempenho de sensibilidade para detecção do H-FABP. Nesta tese um imunossensor eletroquímico baseado em filme de politionina (PTh) e nanotubos de carbono (NTC) funcionalizados com azul de metileno (MB) foi desenvolvido para detecção do H-FABP, um importante marcador precoce do infarto agudo do miocárdio. O uso combinado destes nanomateriais possibilitou um melhor desempenho de sensibilidade para detecção do H-FABP. Para construção da plataforma sensora, eletrodos de ouro foram modificados através da eletropolimerização da PTh. Posteriormente, um filme nanoestruturado foi montado através da técnica de dropcasting, com uma solução de NTCs carboxilados funcionalizados com o MB (NTC@MB). Os grupos carboxilas dos nanotubos expostos na plataforma sensora foram explorados para imobilização orientada dos anticorpos anti-H-FABP. Após imobilização dos anticorpos, os sítios ativos não-reativos do filme foram bloqueados com uma solução de glicina (100mM) pH.7,4. A caracterização do sensor foi realizada utilizando a técnicas de voltametria cíclica. O filme de PTh-NTC@MB apresentou boa estabilidade quando submetido a sucessivas leituras voltametricas, não existindo deslocamento significativo dos picos (CV% para Ipa e Ipc de 3% respectivamente). A resposta amperométrica foi obtida por voltametria cíclica, mostrando respostas lineares e limites de detecção para o H-FABP, respectivamente, entre 2,5 a 25,0 ng/mL e 3,1 ng/mL em amostras tamponadas; e entre 5,0 a 25,0 ng/mL e 4,5 ng/mL em soro humano. A boa reprodutibilidade e a faixa clínica obtida com esse imunossensor suportam sua utilidade como uma ferramenta potencial para testes de diagnóstico precoce do IAM, com a vantagem de ser um método passível de portabilidade como os testes de tira lateral.
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