Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Jocimara Camargo da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional PUC-Campinas
Texto Completo: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15109
Resumo: A urbanização de forma desordenada pode acarretar consequências que afetam a saúde pública, como o acúmulo de poluentes na atmosfera. Estudos têm demonstrado que o benzeno e a exposição à radiação ionizante podem estar relacionados ao aumento no risco de casos de leucemia. A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é o principal tipo de câncer infantil e um dos tratamentos se refere a aplicação da enzima asparaginase (Asnase) no paciente, com consequente eliminação da célula leucêmica. Entretanto, o corpo pode produzir anticorpos anti-asparaginase, (anti-Asnase) que inibem a atividade enzimática e, portanto, atenuam o efeito farmacológico do tratamento. Desta maneira, o monitoramento desses anticorpos nos pacientes contribui para a eficiência do tratamento. Por isso, o desenvolvimento de novos métodos que permitam essa análise de forma simples, precisa e seletiva é de grande interesse. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um biossensor eletroquímico para o monitoramento dos anticorpos produzidos pelo organismo humano durante o tratamento da leucemia infantil. Para isso, a enzima Asnase foi imobilizada sobre a superfície de um eletrodo impresso de carbono usando nanocompósito constituído por nanopartícula magnética de Fe3O4 recoberta com quitosana. A interação do anticorpo com a enzima imobilizada gera um imunocomplexo na superfície do eletrodo bloqueando o fluxo de corrente elétrica, resultando na diminuição do sinal. Após otimização do tempo de interação entre nanocompósito e enzima, tempo de interação entre nanocompósito e a superfície do eletrodo e pH de imobilização da biomolécula, o biossensor apresentou linearidade entre as concentrações 0,1 e 10 μg.mL-1 do anticorpo, com limite de detecção foi de 150 ng.L-1. Além disso, o dispositivo se mostrou seletivo e apresentou reprodutibilidade de construção com erro padrão relativo de 3,3%. Na aplicação em amostra o erro foi de 11,6%. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que o biossensor apresentou perspectivas satisfatórias para monitoramento do anticorpo anti-Asnase durante o tratamento da leucemia infantil.
id PUC_CAMP-5_4d657c16520a85c57c18365417e7f46e
oai_identifier_str oai:repositorio.sis.puc-campinas.edu.br:123456789/15109
network_acronym_str PUC_CAMP-5
network_name_str Repositório Institucional PUC-Campinas
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanasPoluição atmosféricaPoluição urbanaLeucemia linfoblástica agudaBiossensoresAnti-asparaginaseAtmospheric pollutionUrban pollutionAcute lymphoblastic leukemiaBiosensorsAnti-asparaginaseA urbanização de forma desordenada pode acarretar consequências que afetam a saúde pública, como o acúmulo de poluentes na atmosfera. Estudos têm demonstrado que o benzeno e a exposição à radiação ionizante podem estar relacionados ao aumento no risco de casos de leucemia. A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é o principal tipo de câncer infantil e um dos tratamentos se refere a aplicação da enzima asparaginase (Asnase) no paciente, com consequente eliminação da célula leucêmica. Entretanto, o corpo pode produzir anticorpos anti-asparaginase, (anti-Asnase) que inibem a atividade enzimática e, portanto, atenuam o efeito farmacológico do tratamento. Desta maneira, o monitoramento desses anticorpos nos pacientes contribui para a eficiência do tratamento. Por isso, o desenvolvimento de novos métodos que permitam essa análise de forma simples, precisa e seletiva é de grande interesse. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um biossensor eletroquímico para o monitoramento dos anticorpos produzidos pelo organismo humano durante o tratamento da leucemia infantil. Para isso, a enzima Asnase foi imobilizada sobre a superfície de um eletrodo impresso de carbono usando nanocompósito constituído por nanopartícula magnética de Fe3O4 recoberta com quitosana. A interação do anticorpo com a enzima imobilizada gera um imunocomplexo na superfície do eletrodo bloqueando o fluxo de corrente elétrica, resultando na diminuição do sinal. Após otimização do tempo de interação entre nanocompósito e enzima, tempo de interação entre nanocompósito e a superfície do eletrodo e pH de imobilização da biomolécula, o biossensor apresentou linearidade entre as concentrações 0,1 e 10 μg.mL-1 do anticorpo, com limite de detecção foi de 150 ng.L-1. Além disso, o dispositivo se mostrou seletivo e apresentou reprodutibilidade de construção com erro padrão relativo de 3,3%. Na aplicação em amostra o erro foi de 11,6%. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que o biossensor apresentou perspectivas satisfatórias para monitoramento do anticorpo anti-Asnase durante o tratamento da leucemia infantil.The disorganized urbanization can have consequences in public health, such as the accumulation of pollutants in the atmosphere. Studies have shown that benzene and exposure to ionizing radiation may be related to an increased risk of leukemia. Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the main type of childhood cancer and one of the treatments involves the use of the enzyme asparaginase, with the consequent elimination of the leukemic cell. However, the body can produce anti-asparaginase antibodies, which mitigate the pharmacological effect of the treatment. In this way, the monitoring of these antibodies in patients contributes to the efficiency of the treatment. Therefore, the development of new methods that allow this analysis in a simple, precise and selective way is of great interest. In this context, the aim of this work was the development of an electrochemical biosensor for monitoring the antibodies by the organism during the treatment of childhood leukemia. For this, the enzyme asparaginase was immobilized on the surface of a printed carbon electrode using a nanocomposite made up of a Fe3O4 magnetic nanoparticle covered with chitosan. The interaction of the antibody with the immobilized enzyme generates a bi-layer on the surface of the electrode blocking the flow of electrical current, resulting in decreased signal amplitude. After optimizing the interaction time between nanocomposite and enzyme, the interaction time between nanocomposite and electrode surface and the immobilization pH of the biomolecule, the biosensor showed linearity for concentrations of the antibody between the 0.1 and 10 μg.mL-1, with a limit of detection 150 ng.L-1. In addition, the device was selective and showed reproducibility of construction with a relative standard error of 3.3%. In the sample application, the error was 11.6%. From the results obtained, it was found that the biosensor presented satisfactory prospects for monitoring the anti-Asnase antibody during the treatment of childhood leukemia.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESPUC-CampinasMendes, Renata KellyPontifícia Universidade Católica de CampinasSilva, Jocimara Camargo da2022-02-16T14:30:22Z2022-02-16T14:30:22Z2021-06-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/151094892593822607232porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional PUC-Campinasinstname:Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-CAMPINAS)instacron:PUC_CAMP2022-09-02T14:36:08Zoai:repositorio.sis.puc-campinas.edu.br:123456789/15109Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/oai/requestsbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.bropendoar:2022-09-02T14:36:08Repositório Institucional PUC-Campinas - Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-CAMPINAS)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
title Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
spellingShingle Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
Silva, Jocimara Camargo da
Poluição atmosférica
Poluição urbana
Leucemia linfoblástica aguda
Biossensores
Anti-asparaginase
Atmospheric pollution
Urban pollution
Acute lymphoblastic leukemia
Biosensors
Anti-asparaginase
title_short Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
title_full Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
title_fullStr Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
title_full_unstemmed Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
title_sort Desenvolvimento de biossensor para monitoramento do tratamento de doença intensificada pela poluição de áreas urbanas
author Silva, Jocimara Camargo da
author_facet Silva, Jocimara Camargo da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mendes, Renata Kelly
Pontifícia Universidade Católica de Campinas
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Jocimara Camargo da
dc.subject.por.fl_str_mv Poluição atmosférica
Poluição urbana
Leucemia linfoblástica aguda
Biossensores
Anti-asparaginase
Atmospheric pollution
Urban pollution
Acute lymphoblastic leukemia
Biosensors
Anti-asparaginase
topic Poluição atmosférica
Poluição urbana
Leucemia linfoblástica aguda
Biossensores
Anti-asparaginase
Atmospheric pollution
Urban pollution
Acute lymphoblastic leukemia
Biosensors
Anti-asparaginase
description A urbanização de forma desordenada pode acarretar consequências que afetam a saúde pública, como o acúmulo de poluentes na atmosfera. Estudos têm demonstrado que o benzeno e a exposição à radiação ionizante podem estar relacionados ao aumento no risco de casos de leucemia. A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é o principal tipo de câncer infantil e um dos tratamentos se refere a aplicação da enzima asparaginase (Asnase) no paciente, com consequente eliminação da célula leucêmica. Entretanto, o corpo pode produzir anticorpos anti-asparaginase, (anti-Asnase) que inibem a atividade enzimática e, portanto, atenuam o efeito farmacológico do tratamento. Desta maneira, o monitoramento desses anticorpos nos pacientes contribui para a eficiência do tratamento. Por isso, o desenvolvimento de novos métodos que permitam essa análise de forma simples, precisa e seletiva é de grande interesse. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um biossensor eletroquímico para o monitoramento dos anticorpos produzidos pelo organismo humano durante o tratamento da leucemia infantil. Para isso, a enzima Asnase foi imobilizada sobre a superfície de um eletrodo impresso de carbono usando nanocompósito constituído por nanopartícula magnética de Fe3O4 recoberta com quitosana. A interação do anticorpo com a enzima imobilizada gera um imunocomplexo na superfície do eletrodo bloqueando o fluxo de corrente elétrica, resultando na diminuição do sinal. Após otimização do tempo de interação entre nanocompósito e enzima, tempo de interação entre nanocompósito e a superfície do eletrodo e pH de imobilização da biomolécula, o biossensor apresentou linearidade entre as concentrações 0,1 e 10 μg.mL-1 do anticorpo, com limite de detecção foi de 150 ng.L-1. Além disso, o dispositivo se mostrou seletivo e apresentou reprodutibilidade de construção com erro padrão relativo de 3,3%. Na aplicação em amostra o erro foi de 11,6%. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que o biossensor apresentou perspectivas satisfatórias para monitoramento do anticorpo anti-Asnase durante o tratamento da leucemia infantil.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-06-29
2022-02-16T14:30:22Z
2022-02-16T14:30:22Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15109
4892593822607232
url http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15109
identifier_str_mv 4892593822607232
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv PUC-Campinas
publisher.none.fl_str_mv PUC-Campinas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional PUC-Campinas
instname:Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-CAMPINAS)
instacron:PUC_CAMP
instname_str Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-CAMPINAS)
instacron_str PUC_CAMP
institution PUC_CAMP
reponame_str Repositório Institucional PUC-Campinas
collection Repositório Institucional PUC-Campinas
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional PUC-Campinas - Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-CAMPINAS)
repository.mail.fl_str_mv sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br
_version_ 1807210243488219136