Autora: Jaqueline Volpe
Orientador: Dênio Emanuel Pires Souto
Resumo
A pandemia da COVID-19 (doença do coronavírus 2019) evidenciou a urgência no desenvolvimento de novos testes de diagnóstico confiáveis, de rápida resposta e baixo custo, evitando resultados falsos positivos e negativos e possibilitando testagem em alta escala. Biossensores apresentam-se como boas alternativas para tal problemática, uma vez que demonstram boa sensibilidade, seletividade e capacidade de portabilidade. No presente trabalho, foram desenvolvidos biossensores impedimétricos baseados em eletrodos modificados com polímeros condutores, decorados com nanopartículas metálicas, objetivando-se um material biocompatível, descartável e de relativa rápida resposta. Primeiramente, caracterizou-se a síntese eletroquímica dos polímeros poli (3,4-etilenodioxitiofeno – PEDOT) e polipirrol (PPy) sobre eletrodos de malha de aço, utilizando o poliestirenossulfonato de sódio (PSS) como dopante. Em seguida, nanopartículas de ouro (AuNPs) foram incorporadas a cada um dos eletrodos, etapa esta caracterizada através de técnicas eletroquímicas – (voltametria cíclica (CV) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS)) – e microscópicas, via microscopia eletrônica de varredura. Evidenciado o sucesso na síntese de ambas as plataformas (PEDOT:PSS-AuNPs e PPy:PSS-AuNPs), com o intuito de permitir uma ligação mais ordenada e, por conseguinte, maior funcionalidade do elemento de reconhecimento (bioreceptor), foi realizada a funcionalização das AuNPs a partir da formação de uma SAM (monocamada auto-organizada), formada pela ligação do ácido 3-mercaptopropiônico. Inicialmente, foi avaliada a utilização da plataforma PEDOT:PSS-AuNP para um sistema modelo, baseado na interação biotina/avidina, imobilizando covalentemente o anticorpo biotinilado anti-avidina, sendo possível detectar, via metodologia proposta, uma concentração de 5 pmol L-1 de avidina conjugada com a enzima Horseradish peroxidase. Demonstrada a construção do biossensor para o sistema modelo, por fim, foi realizada a ligação covalente da proteína N (proteína nucleocapsídica do novo coronavírus), sendo cada etapa envolvida no processo de construção do imunossensor caracterizada por técnicas eletroquímicas e espectroscópicas (espectroscopia na região do infravermelho). Foi possível demonstrar o sucesso da construção dos biossensores utilizando cada um dos materiais poliméricos como plataforma. Em termos comparativos, o eletrodo PPy:PSS apresentou melhor resposta analítica para a detecção de anticorpos da COVID-19 exibindo limites de detecção e quantificação de 19,1 e 58,3 pmol L-1, respectivamente, e apresentando também variações significativas no parâmetro de RCT quando exposta a diluições seriadas de soro positivo para COVID-19 (1:12800 – 1:400 / V:V), diferentemente do PEDOT:PSS. Desta maneira, foi possível a produção de um biossensor impedimétrico capaz de detectar baixas concentrações de anticorpos, dispositivo esse promissor para a aplicação como uma possível nova ferramenta de diagnóstico da infecção da COVID-19.
