Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schmitz, Fernanda Raquel Wust
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/247369
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2022.
id UFSC_117dfa36fbb1307bf83973197bec37f8
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/247369
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosaEngenharia químicaPseudomonas aeruginosaBiosensoresNanopartículasTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2022.Pseudomonas aeruginosa é um patógeno responsável por causar doenças em todo o mundo. É uma bactéria Gram-negativa frequentemente encontrada em ambientes terrestres, aquáticos e hospitalar. Devido às grandes contaminações por essa bactéria, objetivou-se estudar a detecção colorimétrica deste patógeno através da utilização de aptâmeros, que são oligonucleotídeos de fita simples de alta afinidade e especificidade, capazes de ligar-se ao alvo, conjugados a nanopartículas de ouro. Devido à especificidade e afinidade destes, as nanopartículas de ouro são liberadas e as mesmas agregam-se, fazendo com que a solução passe da cor vermelha para roxo, indicando a presença do contaminante. Neste trabalho, os aptâmeros para detecção de P. aeruginosa foram conjugados a nanopartículas de ouro e incubados com a bactéria alvo após ensaios para verificar a concentração de NaCl e aptâmero ideal. Já a especificidade do aptâmero foi verificada com as bactérias Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Enterobacteriaceae bacterium. Foi observado que os aptâmeros conjugados às nanopartículas de ouro alteraram entre vermelho e roxo na presença de NaCl em concentrações acima que 150 mM, desestabilizando as nanopartículas de ouro, mas na presença dos aptâmeros adsorvidos, a solução permaneceu estável. Neste estudo, foi observado que a técnica desenvolvida foi capaz de detectar a presença de P. aeruginosa através da mudança de cor de vermelho para roxo nas concentrações de 108 UFC·mL-1 a 105 UFC·mL-1 após 5 horas de incubação. Assim, foi desenvolvido um biossensor capaz de ligar-se ao alvo em estudo de forma rápida, comparado a métodos convencionais. A identificação visível foi possível devido à mudança de coloração da solução, em concentrações de 108 a 105 UFC·mL-1, podendo auxiliar a detecção de P. aeruginosa em setores hospitalares.Abstract: Pseudomonas aeruginosa is a pathogen responsible for causing disease worldwide. It is a Gram-negative bacterium frequently found in terrestrial, aquatic, and hospital environments. Due to the great contamination by this bacterium, the objective of this work was to study the pathogen colorimetric detection through the use of aptamers, which are single-stranded oligonucleotides of high affinity and specificity, capable of binding to the target, conjugated to gold nanoparticles. Due to their specificity and affinity, the gold nanoparticles are released and they aggregate, changing the dispersion color from red to blue, indicating the presence of the contaminant. In this work, the aptamer for P. aeruginosa detection was conjugated to gold nanoparticles and incubated with the target bacteria after assays to verify the ideal concentration of NaCl and aptamer. The aptamer specificity was verified with the bacteria Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, and Enterobacteriaceae bacterium. It was observed that aptamers conjugated to the gold nanoparticles changed between red and blue in the presence of NaCl at concentrations above 150 mM, destabilizing the gold nanoparticles, but in the presence of the adsorbed aptamers, the dispersion remained stable. In this study, it was observed that the technique developed was able to detect P. aeruginosa through the color change from red to blue at concentrations from 108 CFU·mL-1 to 105 CFU·mL-1 after 5 h of incubation. Thus, a biosensor was developed to recognize the target rapidly when compared to conventional methods. A visible identification was possible through the change in color of the dispersion, at concentrations of 108 to 105 CFU/mL, which may help the detection of P. aeruginosa in hospital sectors.Hotza, DachamirOliveira, Débora deValério, AlexsandraUniversidade Federal de Santa CatarinaSchmitz, Fernanda Raquel Wust2023-06-28T18:24:54Z2023-06-28T18:24:54Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis73 p.| il., gráfs.application/pdf381152https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/247369engreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-06-29T20:18:21Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/247369Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732023-06-29T20:18:21Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
title Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
spellingShingle Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
Schmitz, Fernanda Raquel Wust
Engenharia química
Pseudomonas aeruginosa
Biosensores
Nanopartículas
title_short Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
title_full Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
title_fullStr Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
title_full_unstemmed Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
title_sort Development and application of analytical methodology with the combined use of gold nanoparticles and aptamers for the colorimetric detection of Pseudomonas aeruginosa
author Schmitz, Fernanda Raquel Wust
author_facet Schmitz, Fernanda Raquel Wust
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Hotza, Dachamir
Oliveira, Débora de
Valério, Alexsandra
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Schmitz, Fernanda Raquel Wust
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia química
Pseudomonas aeruginosa
Biosensores
Nanopartículas
topic Engenharia química
Pseudomonas aeruginosa
Biosensores
Nanopartículas
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2022.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
2023-06-28T18:24:54Z
2023-06-28T18:24:54Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 381152
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/247369
identifier_str_mv 381152
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/247369
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 73 p.| il., gráfs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652321555480576

Registros relacionados