Aplicação de nanocompósitos com propriedades redox em imunossensores eletroquímicos para detecção direta do peptídeo natriurético tipo - B (BNP)
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32065 |
Resumo: | A detecção eletroquímica da interação antígeno-anticorpo nos imunossensores não marcados, convencionalmente, utiliza-se espécies eletroativas de sondas redox para realização das leituras amperométricas. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um imunossensor eletroquímico baseado em um filme nanocompósito com propriedades redox para detecção direta do peptídio natriurético do tipo B (BNP), importante marcador da insuficiência cardíaca (IC). A presença de mediadores de elétrons ancorados intrinsecamente no filme nanocompósito permite que estes sensores sejam operados em um potencial menor, reduzindo a possibilidade de interferências nas análises. Dentre os diferentes nanomateriais utilizados, os nanotubos de carbono (NTCs) têm se destacado devido à sua elevada relação razão de aspecto e reatividade química com diferentes mediadores redox. Para construção da plataforma sensora, eletrodos impressos foram modificados com uma solução de NTCs carboxilados funcionalizados com Ftalocianina de cobalto (NTCs-FtCo), utilizando a técnica de “dip-coating”. Em seguida, os eletrodos com filme nanocompósito foram modificados com uma solução de etilenodiamina (EDA) para imobilização dos anticorpos anti-BNP via porção Fc. Os grupos não-reativos da superfície após a imobilização foram bloqueados com uma solução de glicina. A caracterização eletroquímica do sensor foi realizada usando as técnicas de voltametria cíclica e voltametria linear. Análises por Espectroscopia por Transformada de Fourier (FTIR) foram empregadas para avaliação do processo de formação do nanocompósito de NTC-FtCo-EDA. O filme obtido sobre a superfície dos eletrodos impressos apresentou boa estabilidade quando submetido às sucessivas leituras voltamétricas. Ensaios para padronização da concentração do anticorpo anti-BNP imobilizado e tempo de interação antígeno-anticorpo foram realizados e otimizados. A resposta analítica do imunossensor para as diferentes concentrações do BNP (10 – 1000 pg/mL) foi obtida através do método de voltametria de varredura linear em solução de KCl (0.1 M), dispensando o uso de sonda redox na solução eletrólitica. O dispositivo proposto apresentou boa linearidade ( r = 0,9966; p < 0,01; n = 6) para determinação eletroquímica do BNP, apresentando um limite de detecção de 3 pg/mL. O imunossensor desenvolvido apresentou sensibilidade para a detecção livre de sonda redox do BNP, representando uma potencial ferramenta para aplicação como teste rápido no diagnóstico das doenças cardiovasculares. |
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LANDIM, Vicente de Paulo dos Anjoshttp://lattes.cnpq.br/2048696958743324http://lattes.cnpq.br/3335497739195055DUTRA, Rosa Amália Fireman2019-08-29T21:36:30Z2019-08-29T21:36:30Z2018-02-28https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32065A detecção eletroquímica da interação antígeno-anticorpo nos imunossensores não marcados, convencionalmente, utiliza-se espécies eletroativas de sondas redox para realização das leituras amperométricas. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um imunossensor eletroquímico baseado em um filme nanocompósito com propriedades redox para detecção direta do peptídio natriurético do tipo B (BNP), importante marcador da insuficiência cardíaca (IC). A presença de mediadores de elétrons ancorados intrinsecamente no filme nanocompósito permite que estes sensores sejam operados em um potencial menor, reduzindo a possibilidade de interferências nas análises. 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O filme obtido sobre a superfície dos eletrodos impressos apresentou boa estabilidade quando submetido às sucessivas leituras voltamétricas. Ensaios para padronização da concentração do anticorpo anti-BNP imobilizado e tempo de interação antígeno-anticorpo foram realizados e otimizados. A resposta analítica do imunossensor para as diferentes concentrações do BNP (10 – 1000 pg/mL) foi obtida através do método de voltametria de varredura linear em solução de KCl (0.1 M), dispensando o uso de sonda redox na solução eletrólitica. O dispositivo proposto apresentou boa linearidade ( r = 0,9966; p < 0,01; n = 6) para determinação eletroquímica do BNP, apresentando um limite de detecção de 3 pg/mL. O imunossensor desenvolvido apresentou sensibilidade para a detecção livre de sonda redox do BNP, representando uma potencial ferramenta para aplicação como teste rápido no diagnóstico das doenças cardiovasculares.FACEPEElectrochemical detection of the antigen-antibody interaction in unlabeled immunosensors conventionally uses electrode redox probes to perform the amperometric readings. The invention describes the development of an electrochemical immunosensor based on a nanocomposite film with redox properties for the direct detection of type B natriuretic peptide (BNP). The presence of electron mediators anchored intrinsically in the nanocomposite film allows these sensors to be operated at a lower potential, reducing the possibility of interferences in the analyzes. Among the different nanomaterials used, carbon nanotubes (NTCs) have been outstanding due to their high ratio of aspect ratio and chemical reactivity with different redox mediators. For the construction of the sensor platform, printed electrodes were modified with a solution of carboxylated NTCs functionalized with FtCo (NTCs-FtCo), using dip-coating technique. Then, the electrodes with nannocomposite film were modified with a solution of ethylenediamine (EDA) to immobilize the anti-BNP antibodies via the Fc portion. The non-reactive groups of the NTC-FtCo-EDA film were blocked with a glycine solution (100 mM) prepared in PBS buffer (10 mM, pH.9.0). The electrochemical characterization of the sensor was performed using the techniques of cyclic voltammetry and linear voltammetry. Fourier Transform Spectroscopy (FTIR) analyzes were used to confirm the NTC-FtCo-EDA nanocomposite construction process. The film obtained on the printed electrode surface showed good stability when subjected to successive voltammetric readings. Assays for standardization of immobilized anti-BNP antibody concentration and antigenantibody interaction time were performed and optimized. The analytical response of the immunosensor to the different concentrations of BNP (10 - 1000 pg / mL) was obtained by the linear scanning voltammetry method in KCl solution (0.1 M), avoiding the use of redox probe in the electrolyte. The proposed device presented good linearity with r = 0.9966 (p < 0.01; n = 6) for the electrochemical determination of BNP, with a detection limit of 3 pg/mL. The developed immunosensor presented excellent sensitivity for the free detection of BNP redox probe, representing a potential tool for application as a rapid test in the diagnosis of cardiovascular diseases.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pós Graduação Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIOUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCoração – DoençasInsuficiência cardíacaAplicação de nanocompósitos com propriedades redox em imunossensores eletroquímicos para detecção direta do peptídeo natriurético tipo - B (BNP)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Vicente de Paulo dos Anjos Landim.pdf.jpgTESE Vicente de Paulo dos Anjos Landim.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1275https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32065/5/TESE%20Vicente%20de%20Paulo%20dos%20Anjos%20Landim.pdf.jpg00c0194201c334a48eebbe3d2ccb4487MD55ORIGINALTESE Vicente de Paulo dos Anjos Landim.pdfTESE Vicente de Paulo dos Anjos Landim.pdfapplication/pdf1570552https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/32065/1/TESE%20Vicente%20de%20Paulo%20dos%20Anjos%20Landim.pdf4e712acdadfdc3a8184de4575473356cMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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