Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Correia, Abilene Rodrigues
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-16102019-121019/
Resumo: A detecção precoce de células tumorais desempenha um papel importante no tratamento eficaz do câncer. Alguns métodos convencionais, como imageamento e radiomarcadores, são eficazes, porém complexos e de alto custo. Por outro lado, biossensores eletroquímicos têm atraído a atenção considerável devido às suas vantagens em relação às técnicas convencionais, como alta sensibilidade, simplicidade, resposta rápida, miniaturização e baixo custo. Estudos recentes mostraram que as superfícies das células tumorais, em especial cânceres ginecológicos, expressam mais receptores de folato (RF) que as células normais. Os receptores de folato são proteínas que têm uma alta afinidade com o ácido fólico (Kd < 1 nmol L-1). Neste estudo foi desenvolvido um biossensor para a detecção da célula tumoral HeLa (célula de câncer do colo do útero), baseado na plataforma eletroquímica modificada com ácido fólico (AF). Como controle negativo foi utilizada a HMEC (célula epitelial mamária humana) e realizado um teste de seletividade com o polímero Poli(ácido acrílico) &ndash; PAA. A superfície do biossensor foi modificada com filmes automontados camada por camada (em inglês layer-by-layer &ndash; LbL) contendo PAH (poli cloridrato de alilamina) e ácido fólico utilizados como materiais com carga positiva e negativa, respectivamente. Os filmes foram caracterizados e otimizados pela técnica de espectroscopia no ultravioleta visível, exibindo uma banda de absorção centrada em 290 e 360 nm. As interações entre PAH e ácido fólico foram investigadas usando a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. Análises de microscopia de força atômica revelaram uma morfologia globular para o filme (PAH/AF) contendo 20 bicamadas com uma rugosidade média de 17 nm. Espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica foram utilizadas para detecção das células. O biossensor desenvolvido foi capaz de detectar receptores de folato na concentração de 10 nmol L-1 com uma faixa linear entre 10 a 40 nmol L-1, R2 = 0,99. O limite de detecção para a célula HeLa foi de 50 células mL-1 obtido na faixa linear entre 50 a 106 células mL-1, R2 = 0,99. O biossensor apresentou uma boa reprodutibilidade e estabilidade (%DPR = 1,95% , n=3).
id USP_e3b0fd0b7c9f4c70610036d9305a7731
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-16102019-121019
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folatoDevelopment of a biossensor system based on layer-by-layer films of PAH and folic acid for detection of cancer cells with folate receptorsÁcido fólicoBiosensorBiossensorFolic acidNanomedicinaNanomedicineA detecção precoce de células tumorais desempenha um papel importante no tratamento eficaz do câncer. Alguns métodos convencionais, como imageamento e radiomarcadores, são eficazes, porém complexos e de alto custo. Por outro lado, biossensores eletroquímicos têm atraído a atenção considerável devido às suas vantagens em relação às técnicas convencionais, como alta sensibilidade, simplicidade, resposta rápida, miniaturização e baixo custo. Estudos recentes mostraram que as superfícies das células tumorais, em especial cânceres ginecológicos, expressam mais receptores de folato (RF) que as células normais. Os receptores de folato são proteínas que têm uma alta afinidade com o ácido fólico (Kd < 1 nmol L-1). Neste estudo foi desenvolvido um biossensor para a detecção da célula tumoral HeLa (célula de câncer do colo do útero), baseado na plataforma eletroquímica modificada com ácido fólico (AF). Como controle negativo foi utilizada a HMEC (célula epitelial mamária humana) e realizado um teste de seletividade com o polímero Poli(ácido acrílico) &ndash; PAA. A superfície do biossensor foi modificada com filmes automontados camada por camada (em inglês layer-by-layer &ndash; LbL) contendo PAH (poli cloridrato de alilamina) e ácido fólico utilizados como materiais com carga positiva e negativa, respectivamente. Os filmes foram caracterizados e otimizados pela técnica de espectroscopia no ultravioleta visível, exibindo uma banda de absorção centrada em 290 e 360 nm. As interações entre PAH e ácido fólico foram investigadas usando a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. Análises de microscopia de força atômica revelaram uma morfologia globular para o filme (PAH/AF) contendo 20 bicamadas com uma rugosidade média de 17 nm. Espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica foram utilizadas para detecção das células. O biossensor desenvolvido foi capaz de detectar receptores de folato na concentração de 10 nmol L-1 com uma faixa linear entre 10 a 40 nmol L-1, R2 = 0,99. O limite de detecção para a célula HeLa foi de 50 células mL-1 obtido na faixa linear entre 50 a 106 células mL-1, R2 = 0,99. O biossensor apresentou uma boa reprodutibilidade e estabilidade (%DPR = 1,95% , n=3).Early detection of tumor cells plays an important role in the effective treatment of cancer. Some conventional methods, such as imaging and radiolabels, are effective, but complex and costly. On the other hand, electrochemical biosensors have attracted considerable attention due to its advantages over conventional techniques, such as high sensitivity, simplicity, fast response, miniaturization and low cost. Recent studies have shown that tumor cell surfaces, especially in gynecologic cancers, express more folate receptors than normal cells. Folate receptors are folate binding proteins which have a high affinity for folic acid (FA) (Kd < 1 nmol L-1). In this study a biosensor was developed for the detection of tumor cells HeLa (cervical cancer cells), based on electrochemical platform modified with folic acid. HMEC (human mammary epithelial cells) was used as the negative control and a selectivity test was carried out with polymer Poly (acrylic acid) - PAA. The surface of the biosensor was modified with self-assembly layer-by-layer (LbL) films containing PAH (polyamine hydrochloride) and folic acid used as positively and negatively charged materials, respectively. The films had been characterized and optimized using ultraviolet and visible absorption spectroscopy, exhibiting an absorption band centered at 290 and 360 nm. Interactions between PAH and folic acid were investigated using Fourier transform infrared spectroscopy. Atomic force microscopy analyzes revealed a globular morphology for (PAH/FA) film containing 20 bilayers with a mean roughness of 17 nm. Electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry have been used to detect cells. The developed biosensor was able to detect 10 nmol L-1 Folate receptors with a linear range of 10 to 40 nmol L-1, R2 = 0,99. The limit of detection to HeLa cell was 50 cells mL-1 in the linear range of 50 to 106 cells mL-1, R2 = 0,99. The biosensor presented good reproducibility and stability (% DPR = 1,95%, n = 3).Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPZucolotto, ValtencirCorreia, Abilene Rodrigues2019-06-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-16102019-121019/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/openAccesspor2019-11-08T22:03:06Zoai:teses.usp.br:tde-16102019-121019Biblioteca 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:27212019-11-08T22:03:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
Development of a biossensor system based on layer-by-layer films of PAH and folic acid for detection of cancer cells with folate receptors
title Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
spellingShingle Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
Correia, Abilene Rodrigues
Ácido fólico
Biosensor
Biossensor
Folic acid
Nanomedicina
Nanomedicine
title_short Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
title_full Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
title_fullStr Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
title_full_unstemmed Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
title_sort Desenvolvimento de um sistema biossensor baseado em filmes layer-by-layer de PAH e ácido fólico para detecção de células cancerosas com receptores de folato
author Correia, Abilene Rodrigues
author_facet Correia, Abilene Rodrigues
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Zucolotto, Valtencir
dc.contributor.author.fl_str_mv Correia, Abilene Rodrigues
dc.subject.por.fl_str_mv Ácido fólico
Biosensor
Biossensor
Folic acid
Nanomedicina
Nanomedicine
topic Ácido fólico
Biosensor
Biossensor
Folic acid
Nanomedicina
Nanomedicine
description A detecção precoce de células tumorais desempenha um papel importante no tratamento eficaz do câncer. Alguns métodos convencionais, como imageamento e radiomarcadores, são eficazes, porém complexos e de alto custo. Por outro lado, biossensores eletroquímicos têm atraído a atenção considerável devido às suas vantagens em relação às técnicas convencionais, como alta sensibilidade, simplicidade, resposta rápida, miniaturização e baixo custo. Estudos recentes mostraram que as superfícies das células tumorais, em especial cânceres ginecológicos, expressam mais receptores de folato (RF) que as células normais. Os receptores de folato são proteínas que têm uma alta afinidade com o ácido fólico (Kd < 1 nmol L-1). Neste estudo foi desenvolvido um biossensor para a detecção da célula tumoral HeLa (célula de câncer do colo do útero), baseado na plataforma eletroquímica modificada com ácido fólico (AF). Como controle negativo foi utilizada a HMEC (célula epitelial mamária humana) e realizado um teste de seletividade com o polímero Poli(ácido acrílico) &ndash; PAA. A superfície do biossensor foi modificada com filmes automontados camada por camada (em inglês layer-by-layer &ndash; LbL) contendo PAH (poli cloridrato de alilamina) e ácido fólico utilizados como materiais com carga positiva e negativa, respectivamente. Os filmes foram caracterizados e otimizados pela técnica de espectroscopia no ultravioleta visível, exibindo uma banda de absorção centrada em 290 e 360 nm. As interações entre PAH e ácido fólico foram investigadas usando a espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. Análises de microscopia de força atômica revelaram uma morfologia globular para o filme (PAH/AF) contendo 20 bicamadas com uma rugosidade média de 17 nm. Espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica foram utilizadas para detecção das células. O biossensor desenvolvido foi capaz de detectar receptores de folato na concentração de 10 nmol L-1 com uma faixa linear entre 10 a 40 nmol L-1, R2 = 0,99. O limite de detecção para a célula HeLa foi de 50 células mL-1 obtido na faixa linear entre 50 a 106 células mL-1, R2 = 0,99. O biossensor apresentou uma boa reprodutibilidade e estabilidade (%DPR = 1,95% , n=3).
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-06-19
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-16102019-121019/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-16102019-121019/
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_ 1815257082464567296