Biossensor eletroquímico para viroses a partir de técnicas moleculares
Autor(es):
Souza, Elaine Virgínia Martins de
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2011
Resumo:
Os vírus são micro-organismos que podem causar doenças. O vírus da dengue (DENV)
apresenta 4 sorotipos relacionados que se caracteriza por um estado febril, ou pode
progredir para a dengue hemorrágica caracterizada por manifestações como a síndrome
hemorrágica de choque na dengue. Outro vírus causador de doença em humanos, o
papilomavírus humano (HPV) é a maior causa antecedente de câncer cervical. Estima-se
que em 2010 tenham ocorrido 18.430 casos novos de doença invasiva, sendo o segundo
tumor mais frequente nas mulheres brasileiras. Devido à importância do diagnóstico
precoce é necessário o desenvolvimento de um procedimento para a detecção direta dos
ácidos nucléicos virais presente na amostra biológica. Os biossensores baseados em
ácidos nucléicos são dispositivos capazes de detectar material biológico em tempo real
através da hibridização. Os transdutores eletroquímicos são mais usados para detectar o
evento de hibridização de ácidos nucléicos, devido à sua alta sensibilidade, pequena
dimensão, baixo custo, compatibilidade com a tecnologia de microfabricação e
portabilidade. Os métodos eletroquímicos apresentam sensibilidade baseado na
oxidação direta (catalisada por bases de ácidos nucléicos), bem como nas reações redox
de moléculas eletroativas como o azul de metileno (detecção indireta). A imobilização
foi por adsorção dos oligonucleotídeos relacionados com o vírus da dengue tipo 1 e
HPV 16 em lápis grafite ativado. A hibridização entre a sonda e o alvo foi investigada
através de oxidação da guanina (dengue tipo 1) e redução do azul de metileno (HPV 16)
por voltametria de pulso diferencial (DPV). O eletrodo de trabalho foi ativado pela
aplicação de um potencial de 1,8 V por 5 min, e a sonda imobilizada sobre o eletrodo
ativado pela aplicação de 0,5 V por 5 min. A concentração de 1 µM (dengue tipo 1) e 8
µM (HPV 16) foi estabelecida como ideal para a imobilização da sonda. Para a dengue,
o alvo pôde ser quantificado em uma escala 1-40 nM com boa linearidade e limite de
detecção de 0,92 nM utilizando 3 minutos. Enquanto que para o HPV a detecção limite
do alvo foi de 1,49 nM utilizando 15 minutos. A especificidade do biossensor
eletroquímico foi testada usando seqüências não complementares.
Palavras-chave: Vírus da Dengue, HPV, Biossensor de ácido nucléico, Transdutores
eletroquímicos e Detecção por hibridização.
Abstract:
Dengue is a disease caused by four serologically related viruses called dengue virus
(DENV) type-1, -2, -3 and -4. Infection with DENV may cause an acute „influenzalike‟‟ febrile disease called classic dengue fever, or progress at the time to dengue
hemorrhagic fever characterized by hemorrhagic manifestations and plasma leakage and
dengue shock syndrome. Another virus that causes disease in humans, human
papillomavirus (HPV) is the leading cause of cervical cancer. It is estimated that in
2010 has occurred 18,430 new cases of invasive disease, the second most common
tumor in Brazilian women. Because of the importance of early diagnosis is necessary to
develop a procedure for the direct detection of viral nucleic acids present in biological
sample. Nucleic acid-based biosensors are devices that are able to detect biological
materials in real time. Electrochemical transducers are often used for detecting the
nucleic acids hybridization event, due to their high sensitivity, small dimensions, low
cost, compatibility with microfabrication technology and portability. Sensitive
electrochemical signaling strategies are based on the direct (catalyzed oxidation of
nucleic acid bases), as well as the redox reactions of reporter molecules as methylene
blue (indirect detection). A biosensor that relies on the adsorption immobilization of the
nucleic acid related to dengue virus gene 1 and HPV 16 on activated pencil graphite was
developed. Hybridization between the probe and the target was investigated by
monitoring guanine oxidation (dengue virus gene 1) and methylene blue reduction
(HPV 16) by differential pulse voltammetry (DPV). The working electrode was
activated by applying a potential of 1.8 V for 5 min, and the probe was immobilized on
the activated electrode by applying 0.5 V for 5 min. A concentration of 1 μM (dengue
virus gene 1) and 8 μM (HPV 16) was found to be the optimal conditions for probe
immobilization. For dengue, the target could be quantified in a range from 1 to 40 nM
with good linearity and a detection limit of 0.92 nM using 3 minutes. While the HPV a
detection limit of probe immobilized on electrode to its complementary sequence was
1.49 nM using 15 minutes. The specificity of the electrochemical biosensor was tested
using non-complementary sequences.
Keywords: Dengue virus, HPV, Nucleic acid biosensor, Electrochemical transducers
and Hybridization detection.
Tipo do Trabalho:
Tese
Referência:
Souza, Elaine Virgínia Martins de. Biossensor eletroquímico para viroses a partir de técnicas moleculares. 2011. 110 f. Tese (Doutorado em 2011) - Universidade Estadual do Ceará, , 2011. Disponível em: Acesso em: 29 de abril de 2024
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