Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13032017-090102/ |
Resumo: | Os imunoensaios e os ensaios bioquímicos são amplamente utilizados em clinica médica. Os dispositivos fabricados em papel devido ao seu baixo custo, portabilidade, todas as etapas serem realizadas em temperatura ambiente, e possibilidade da produção local dos dispositivos, tornam-se ideais para serem aplicados em regiões carentes. Assim, desenvolvemos um ensaio imunocromatográfico que permitiu a detecção de IgG de coelho em um dispositivo com uma única camada de papel impressa por cera, mostrando que esse protótipo tem potencial de ser aplicado em diferentes ensaios imunológicos. Pela primeira vez foi utilizado um teste enzimático colorimétrico (sarcosina oxidase, peroxidase e o indicador redox (ABTS) em plataforma de papel, impressa por cera, para detecção de sarcosina, o qual detectou um potencial marcador de tumor de câncer de próstata, a sarcosina, com limite de detecção (LD) = 0,21 mmol L-1 e limite de quantificação (LQ) = 0,61 mmol L-1, constatando que a intensidade da cor formada foi proporcional a concentração de sarcosina presente na amostra. Os imunoensaios em papel se mostraram extremamente versáteis, capazes de detectar diferentes analitos. O primeiro dispositivo foi capaz de detectar toxoplasmose (IgG contra T. gondii presente nas amostras). A avaliação da performance do teste nos forneceu um cut-off =21,73 U.A, sensibilidade = 0,96, especificidade = 0,87, AUC = 0,97, além de uma criação de uma zona cinza utilizando uma tolerância em porcentagem sobre a o cut-off de 15%. Desenvolvemos também uma macro no excel qye calcula a acurácia, m-Acuraccy, a qual nos forneceu um valor de 0,88 U.A. O segundo dispositivo permitiu a detecção do marcador tumoral CEA, através de um ensaio do tipo sanduíche, com um cut-off =68,28 U.A, sensibilidade = 0,86, especificidade = 1, AUC = 0,97. A tolerância em porcentagem sobre a o cut-off para a criação da zona cinza foi de 12%, e a m-Acuraccy calculou uma acurácia de 0,90 U.A. Pela primeira vez, foi aplicada essa completa avaliação estatística em testes em papel. Mais do que isso, trazemos com a m-Acuraccy uma nova forma de calcular a acurácia, com grande inovação na clínica médica. Portanto, torna-se evidente o grande potencial que os dispositivos fabricados em papel possuem para ser aplicados como ferramentas diagnósticas. |
id |
USP_837092ddb2230f16970b8d496d004480 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-13032017-090102 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticosLow-cost paper-based platforms for immunodiagnostic and enzymatic testingDispositivos à base de papelensaios enzimáticosenzymatic assaysferramentas bioanalíticas de baixo custoimmunoassaysimunoensaioslow-cost bioanalytical toolsPaper-based devicesOs imunoensaios e os ensaios bioquímicos são amplamente utilizados em clinica médica. Os dispositivos fabricados em papel devido ao seu baixo custo, portabilidade, todas as etapas serem realizadas em temperatura ambiente, e possibilidade da produção local dos dispositivos, tornam-se ideais para serem aplicados em regiões carentes. Assim, desenvolvemos um ensaio imunocromatográfico que permitiu a detecção de IgG de coelho em um dispositivo com uma única camada de papel impressa por cera, mostrando que esse protótipo tem potencial de ser aplicado em diferentes ensaios imunológicos. Pela primeira vez foi utilizado um teste enzimático colorimétrico (sarcosina oxidase, peroxidase e o indicador redox (ABTS) em plataforma de papel, impressa por cera, para detecção de sarcosina, o qual detectou um potencial marcador de tumor de câncer de próstata, a sarcosina, com limite de detecção (LD) = 0,21 mmol L-1 e limite de quantificação (LQ) = 0,61 mmol L-1, constatando que a intensidade da cor formada foi proporcional a concentração de sarcosina presente na amostra. Os imunoensaios em papel se mostraram extremamente versáteis, capazes de detectar diferentes analitos. O primeiro dispositivo foi capaz de detectar toxoplasmose (IgG contra T. gondii presente nas amostras). A avaliação da performance do teste nos forneceu um cut-off =21,73 U.A, sensibilidade = 0,96, especificidade = 0,87, AUC = 0,97, além de uma criação de uma zona cinza utilizando uma tolerância em porcentagem sobre a o cut-off de 15%. Desenvolvemos também uma macro no excel qye calcula a acurácia, m-Acuraccy, a qual nos forneceu um valor de 0,88 U.A. O segundo dispositivo permitiu a detecção do marcador tumoral CEA, através de um ensaio do tipo sanduíche, com um cut-off =68,28 U.A, sensibilidade = 0,86, especificidade = 1, AUC = 0,97. A tolerância em porcentagem sobre a o cut-off para a criação da zona cinza foi de 12%, e a m-Acuraccy calculou uma acurácia de 0,90 U.A. Pela primeira vez, foi aplicada essa completa avaliação estatística em testes em papel. Mais do que isso, trazemos com a m-Acuraccy uma nova forma de calcular a acurácia, com grande inovação na clínica médica. Portanto, torna-se evidente o grande potencial que os dispositivos fabricados em papel possuem para ser aplicados como ferramentas diagnósticas.Immunoassays and bioassays are broadly used in clinical medicine. Paper-based devices are ideal to be used in remote regions due to their low-cost, portability and the possibility of in loco manufacture. Paper-based immunoassays are extremely versatile, capable of detecting distinct analytes: initially we have developed an immunochromatographic assay to detect rabbit IgG in a paper-based device fabricated using wax printing technology, and we have shown that this prototype has potential to be applied in distinct immunoassays. The second developed paper-based device was an enzymatic colorimetric assay for the detection of a potential prostate cancer biomarker - sarcosine (sarcosine oxidase, peroxidase and redox indicator (ABTS)), obtaining good figures or merit (LOD = 0.21 mmol L-1; LOQ = 0.61 mmol L-1, r² = 0.890). The third developed paper-based device was capable of detecting toxoplasmosis (IgG against Toxoplasma gondii in human serum samples). The performance evaluation showed a cut-off = 21.73 A.U., sensitivity = 0.96, specificity = 0.87, AUC = 0.97, besides defining the gray zone as the zone comprehended in-between 15% over the cut-off value. We also have developed a Microsoft Excel® macro to calculate diagnostic test\'s accuracy - m-Accuracy - that is a new way to calculate accuracy with great innovation for clinical medicine, which resulted in an accuracy of 0.88. for toxoplasmosis assay. The fourth developed paper-based device was used to detect CEA tumor biomarker using a sandwich ELISA assay, with a cut-off = 68.28 A.U., sensitivity = 0.86, specificity = 1.0, AUC = 0.97. The defined gray zone to this test was the zone comprehended in-between 12% over the cut-off value, with an accuracy of 0.90. To the best of our knowledge, this is the first complete statistical evaluation of paper-based diagnostic devices, which showed the great potential of this technology to be used as a new point-of care diagnostic tool.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCarrilho, EmanuelNascimento, Thiago Mazzú do2016-12-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13032017-090102/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2018-07-19T15:44:41Zoai:teses.usp.br:tde-13032017-090102Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212018-07-19T15:44:41Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos Low-cost paper-based platforms for immunodiagnostic and enzymatic testing |
title |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos |
spellingShingle |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos Nascimento, Thiago Mazzú do Dispositivos à base de papel ensaios enzimáticos enzymatic assays ferramentas bioanalíticas de baixo custo immunoassays imunoensaios low-cost bioanalytical tools Paper-based devices |
title_short |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos |
title_full |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos |
title_fullStr |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos |
title_full_unstemmed |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos |
title_sort |
Plataformas de baixo custo à base de papel para testes imunodiagnósticos e enzimáticos |
author |
Nascimento, Thiago Mazzú do |
author_facet |
Nascimento, Thiago Mazzú do |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Carrilho, Emanuel |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Nascimento, Thiago Mazzú do |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Dispositivos à base de papel ensaios enzimáticos enzymatic assays ferramentas bioanalíticas de baixo custo immunoassays imunoensaios low-cost bioanalytical tools Paper-based devices |
topic |
Dispositivos à base de papel ensaios enzimáticos enzymatic assays ferramentas bioanalíticas de baixo custo immunoassays imunoensaios low-cost bioanalytical tools Paper-based devices |
description |
Os imunoensaios e os ensaios bioquímicos são amplamente utilizados em clinica médica. Os dispositivos fabricados em papel devido ao seu baixo custo, portabilidade, todas as etapas serem realizadas em temperatura ambiente, e possibilidade da produção local dos dispositivos, tornam-se ideais para serem aplicados em regiões carentes. Assim, desenvolvemos um ensaio imunocromatográfico que permitiu a detecção de IgG de coelho em um dispositivo com uma única camada de papel impressa por cera, mostrando que esse protótipo tem potencial de ser aplicado em diferentes ensaios imunológicos. Pela primeira vez foi utilizado um teste enzimático colorimétrico (sarcosina oxidase, peroxidase e o indicador redox (ABTS) em plataforma de papel, impressa por cera, para detecção de sarcosina, o qual detectou um potencial marcador de tumor de câncer de próstata, a sarcosina, com limite de detecção (LD) = 0,21 mmol L-1 e limite de quantificação (LQ) = 0,61 mmol L-1, constatando que a intensidade da cor formada foi proporcional a concentração de sarcosina presente na amostra. Os imunoensaios em papel se mostraram extremamente versáteis, capazes de detectar diferentes analitos. O primeiro dispositivo foi capaz de detectar toxoplasmose (IgG contra T. gondii presente nas amostras). A avaliação da performance do teste nos forneceu um cut-off =21,73 U.A, sensibilidade = 0,96, especificidade = 0,87, AUC = 0,97, além de uma criação de uma zona cinza utilizando uma tolerância em porcentagem sobre a o cut-off de 15%. Desenvolvemos também uma macro no excel qye calcula a acurácia, m-Acuraccy, a qual nos forneceu um valor de 0,88 U.A. O segundo dispositivo permitiu a detecção do marcador tumoral CEA, através de um ensaio do tipo sanduíche, com um cut-off =68,28 U.A, sensibilidade = 0,86, especificidade = 1, AUC = 0,97. A tolerância em porcentagem sobre a o cut-off para a criação da zona cinza foi de 12%, e a m-Acuraccy calculou uma acurácia de 0,90 U.A. Pela primeira vez, foi aplicada essa completa avaliação estatística em testes em papel. Mais do que isso, trazemos com a m-Acuraccy uma nova forma de calcular a acurácia, com grande inovação na clínica médica. Portanto, torna-se evidente o grande potencial que os dispositivos fabricados em papel possuem para ser aplicados como ferramentas diagnósticas. |
publishDate |
2016 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2016-12-09 |
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 |
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13032017-090102/ |
url |
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13032017-090102/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1809090672551002112 |