Desenvolvimento de genossensor impedimétrico para detecção do Zika Vírus
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/53288 |
Resumo: | O vírus Zika (ZIKV) foi considerado uma "Emergência de Saúde Pública" em 2016 pela Organização Mundial de Saúde devido à sua associação com a epidemia de casos de microcefalia em recém-nascidos. Muitos países têm limitações em relação à detecção, notificação e monitoramento das doenças causadas pelo ZIKV, tornando necessário o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas de fácil manuseio, baixo custo e que apresentem resultados rápidos. Neste trabalho, apresenta-se um genossensor impedimétrico baseado no reconhecimento da fita simples de RNA do ZIKV, que detecta a hibridização entre uma sonda de oligonucleotídeos e sua sequência complementar, o alvo. Para a construção do genossensor impedimétrico, foram utilizados eletrodos impressos (SPEs), onde os eletrodos de trabalho e contra-eletrodos foram confeccionados com tinta de carbono e o eletrodo de referência com prata e cloreto de prata. A superfície do eletrodo de trabalho foi modificada por eletropolimerização da glutationa, e a sonda foi imobilizada por meio de ligações covalentes, empregando os reagentes EDC-NHS (1- etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida e N-Hidrosuccinimida), tendo suas condições ótimas encontradas por meio de Voltametria de Pulso Diferencial (DPV). Para caracterizar o genossensor, foram utilizadas técnicas de DPV e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Todas as modificações feitas na superfície do eletrodo foram analisadas, tendo em vista a observação das alterações nas correntes de pico do azul de metileno (MB) por meio da análise de DPV e do ferrocianeto/ferricianeto por meio da Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS). Todas as modificações realizadas na superfície do eletrodo de trabalho foram bem-sucedidas, como demonstrado pelas imagens de MEV. Na análise de EIS, a sequência complementar atingiu uma Resistência a Transferência de Cargas (Rct) de 6,6kΩ, representando uma redução de aproximadamente 46% em comparação com o eletrodo contendo apenas a sonda imobilizada. A Rct não foi afetada pela hibridização com alvo não complementar, demonstrando a especificidade da sonda selecionada. Os resultados apresentados são relevantes para o desenvolvimento de estudos futuros que permitirão a construção de biossensores portáteis e sensíveis para detecção de ZIKV. |
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Neste trabalho, apresenta-se um genossensor impedimétrico baseado no reconhecimento da fita simples de RNA do ZIKV, que detecta a hibridização entre uma sonda de oligonucleotídeos e sua sequência complementar, o alvo. Para a construção do genossensor impedimétrico, foram utilizados eletrodos impressos (SPEs), onde os eletrodos de trabalho e contra-eletrodos foram confeccionados com tinta de carbono e o eletrodo de referência com prata e cloreto de prata. A superfície do eletrodo de trabalho foi modificada por eletropolimerização da glutationa, e a sonda foi imobilizada por meio de ligações covalentes, empregando os reagentes EDC-NHS (1- etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida e N-Hidrosuccinimida), tendo suas condições ótimas encontradas por meio de Voltametria de Pulso Diferencial (DPV). Para caracterizar o genossensor, foram utilizadas técnicas de DPV e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). 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Os resultados apresentados são relevantes para o desenvolvimento de estudos futuros que permitirão a construção de biossensores portáteis e sensíveis para detecção de ZIKV.CAPESThe Zika virus (ZIKV) was considered a "Public Health Emergency" in 2016 by the World Health Organization due to its association with the epidemic of cases of microcephaly in newborns. Numerous countries face limitations regarding the detection, notification, and monitoring of diseases caused by ZIKV. Hence, developing biotechnological tools that are easy to handle, cost-effective, and provide rapid results is crucial. In this study, we introduce an impedimetric genosensor based on the recognition of the single strand of ZIKV DNA, which enables the detection of hybridization between an oligonucleotide probe and its complementary sequence, the target. To construct the impedimetric genosensor, we employed printed electrodes (SPEs). Carbon ink was used for the working and conter electrodes, while silver/silver chloride was utilized for the reference electrode. The surface of the working electrode was modified through glutathione electropolymerization, and the probe was immobilized using covalent bonds facilitated by EDC-NHS reagents (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide and N-Hydrosuccinimide). Differential Pulse Voltammetry (DPV) determined the optimal conditions for these modifications. To characterize the genosensor, DPV and Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques were used. Changes in peak currents of methylene blue (MB) were observed via DPV analysis, and ferrocyanide/ferricyanide analysis was conducted through Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). All modifications performed on the working electrode surface were successful, as confirmed by the SEM images. In the EIS analysis, the complementary sequence reached a Charge Transfer Resistance (Rct) of 6.6kΩ, representing a reduction of approximately 46% compared to the electrode containing only the immobilized probe. The hybridization with a non-complementary target did not affect Rct, demonstrating the specificity of the selected probe. These results have significant implications for future studies aiming to develop portable and sensitive biosensors for ZIKV detection.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Biologia Aplicada a SaudeUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessZika VírusBiotecnologiaDiagnósticoDesenvolvimento de genossensor impedimétrico para detecção do Zika Vírusinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Maria Andressa Nicácio de Lima.pdfDISSERTAÇÃO Maria Andressa Nicácio de Lima.pdfapplication/pdf3348442https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/53288/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Maria%20Andressa%20Nic%c3%a1cio%20de%20Lima.pdf80373d8ec1f22c69e303fa0d82f1d22bMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/53288/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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