Desenvolvimento de um magneto-imunoensaio microfluídico com detecção eletroquímica para diagnóstico de hanseníase

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Sthéfane Valle de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17987
Resumo: Leprosy is an infectious disease caused by the bacteria Mycobacterium leprae and its diagnosis is mostly performed by clinical examination. Thus, in this work, two magnetoimmunoassays were developed for the serological diagnosis of leprosy using amperometry and a disposable microfluidic device. The electrodes produced proved to be accurate, robust and stable for up to 70 days after screen printing. The peptides were conjugated to the surface of magnetic particles (pep/MP), being added to the serum sample to capture the anti-M. leprae. The first immunoassay used a peptide sequence derived from the 85B protein. The final bioconjugate was added to the electrode manually using a micropipette. Electrochemical detection used horseradish peroxidase (HRP) with H2O2 and hydroquinone (HQ) detection solution. The second immunoassay used a peptide sequence derived from the recombinant protein ML0405. The final bioconjugate was added to the electrode using an injection pad. Detection was performed with alkaline phosphatase (ALP) and 1-naphthyl-phosphate (1-NPP) detection solution. Precision was evaluated by the responses obtained in different electrodes of the same device, in different devices and on different days of analysis, obtaining values of relative standard deviation (RSD%) between 4.8% and 13.6%. Analyzes of healthy, PB and MB samples were performed. Both immunoassays showed excellent selectivity and specificity to identify positive patients, including PB. The first trial distinguished PB from MB patients, which makes it also applicable to disease classification. The magneto-immunoassays showed an excellent discriminatory capacity between positive and negative patients, being able to even identify PB patients with high sensitivity, specificity and precision. Thus, they have the potential to guide the appropriate treatment, improving the quality of life of patients.
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Thus, in this work, two magnetoimmunoassays were developed for the serological diagnosis of leprosy using amperometry and a disposable microfluidic device. The electrodes produced proved to be accurate, robust and stable for up to 70 days after screen printing. The peptides were conjugated to the surface of magnetic particles (pep/MP), being added to the serum sample to capture the anti-M. leprae. The first immunoassay used a peptide sequence derived from the 85B protein. The final bioconjugate was added to the electrode manually using a micropipette. Electrochemical detection used horseradish peroxidase (HRP) with H2O2 and hydroquinone (HQ) detection solution. The second immunoassay used a peptide sequence derived from the recombinant protein ML0405. The final bioconjugate was added to the electrode using an injection pad. Detection was performed with alkaline phosphatase (ALP) and 1-naphthyl-phosphate (1-NPP) detection solution. Precision was evaluated by the responses obtained in different electrodes of the same device, in different devices and on different days of analysis, obtaining values of relative standard deviation (RSD%) between 4.8% and 13.6%. Analyzes of healthy, PB and MB samples were performed. Both immunoassays showed excellent selectivity and specificity to identify positive patients, including PB. The first trial distinguished PB from MB patients, which makes it also applicable to disease classification. The magneto-immunoassays showed an excellent discriminatory capacity between positive and negative patients, being able to even identify PB patients with high sensitivity, specificity and precision. Thus, they have the potential to guide the appropriate treatment, improving the quality of life of patients.A hanseníase é uma doença infecciosa causada pela bactéria Mycobacterium leprae e seu diagnóstico é realizado majoritariamente por exame clínico. Assim, neste trabalho foram desenvolvidos dois magneto-imunoensaios para diagnóstico sorológico de hanseníase utilizando amperometria e um dispositivo microfluídico descartável. Os eletrodos produzidos se mostraram precisos, robustos e estáveis por até 70 dias após serigrafados. Os peptídeos foram conjugados à superfície de partículas magnéticas (pep/PM), sendo adicionado à amostra de soro para captura dos anticorpos anti-M. leprae. O primeiro imunoensaio utilizou uma sequência peptídica derivada da proteína 85B. O bioconjugado final foi adicionado ao eletrodo manualmente, utilizando uma micropipeta. A detecção eletroquímica utilizou horseradish peroxidase (HRP) com solução de detecção de H2O2 e hidroquinona (HQ). O segundo imunoensaio utilizou uma sequência peptídica derivada da proteína recombinante ML0405. O bioconjugado final foi adicionado ao eletrodo usando um teclado de injeção. A detecção foi realizada com fosfatase alcalina (ALP) e solução de detecção de 1-naftil-fosfato (1-NPP). A precisão foi avaliada pelas respostas obtidas em diferentes eletrodos do mesmo dispositivo, em diferentes dispositivos e em diferentes dias de análise, obtendo-se valores de desvio padrão relativo (DPR%) entre 4,8% e 13,6%. Foram realizadas análises de amostras saudáveis, PB e MB. Ambos os imunoensaios apresentaram excelente seletividade e especificidade para identificar os pacientes positivos, inclusive os PB. O primeiro ensaio distinguiu os pacientes PB dos MB, o que o torna aplicável também à classificação da doença. Os magneto-imunoensaios apresentaram uma excelente capacidade discriminatória entre pacientes positivos e negativos, sendo capazes até mesmo de identificar pacientes PB com alta sensibilidade, especificidade e precisão. Assim, apresentam potencial para orientar o tratamento adequado, melhorando a qualidade de vida dos pacientes.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMagneto-imunoensaioHanseníasePeptídeo sintéticoDiagnóstico sorológicoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ELETROANALITICACIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICADesenvolvimento de um magneto-imunoensaio microfluídico com detecção eletroquímica para diagnóstico de hanseníaseDevelopment of a microfluidic magneto-immunoassay with electrochemical detection for the diagnosis of leprosyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis6006000e05d8c5-0f80-49a6-98a8-b6645fe6f1e3reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTESE_Sthéfane_PósDefesa.pdfTESE_Sthéfane_PósDefesa.pdfapplication/pdf4625725https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17987/1/TESE_Sth%c3%a9fane_P%c3%b3sDefesa.pdfce9a96077eaf86d36930b3789d483384MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8913https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17987/3/license_rdf3185b4de2190c2d366d1d324db01f8b8MD53TEXTTESE_Sthéfane_PósDefesa.pdf.txtTESE_Sthéfane_PósDefesa.pdf.txtExtracted texttext/plain222082https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17987/4/TESE_Sth%c3%a9fane_P%c3%b3sDefesa.pdf.txt069b6b57dfa02fab0062d65810565598MD54THUMBNAILTESE_Sthéfane_PósDefesa.pdf.jpgTESE_Sthéfane_PósDefesa.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10329https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17987/5/TESE_Sth%c3%a9fane_P%c3%b3sDefesa.pdf.jpg725ecb89e4ec9c8d848180a0393d778fMD55ufscar/179872023-09-18 18:32:38.693oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/17987Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:38Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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