Métodos espectroscópicos e classificação multivariada aplicados na diferenciação de microrganismos patógenos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Costa, Fernanda Saadna Lopes da
• Orientador(a): Lima, Kassio Michell Gomes de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: FT-IR; Fluorescência; Análise multivariada; Cryptococcus; Klebsiella sp. e Escherichia coli
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28084

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de métodos de classificação multivariada, aliados a técnicas espectroscópicas, como a espectroscopia na região do infravermelho médio e de fluorescência molecular, na detecção de microrganismos patógenos: fungos e bactérias. Os primeiros estudos, buscavam a diferenciação de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gatti. Estes fungos são os agentes etiológicos da criptococose, cujo tratamento adequado depende da detecção e diferenciação rápida e correta da espécie. Esta identificação é atualmente feita por técnicas clássicas e moleculares, que em sua maioria são trabalhosas e dispendiosas. Como método alternativo para discriminar C. gattii e C. neoformans, foi investigada inicialmente a espectroscopia no infravermelho médio por reflectância total atenuada, aliada a técnicas de classificação multivariada (PCA-LDA/QDA, GA-LDA/QDA, SPALDA/QDA), no qual o modelo GA-QDA obteve sensibilidade nas classes C. neoformans e C. gatti de 84,4% e 89,3%, respectivamente, utilizando apenas 17 números de onda. Em seguida, foi utilizada a espectroscopia de fluorescência em matriz excitaçãoemissão (EEM), combinada com métodos de classificação multivariada (UPCALDA/QDA, UGA-LDA/QDA, USPA-LDA/QDA, PARAFAC/PLS-DA, nPLS-DA). O modelo mais satisfatório foi o UGA-LDA, que utilizou apenas 5 comprimentos de onda, e apresentou sensibilidade de 88,9% em calibração e 100,0% de previsão para ambas as espécies, resultados que são comparáveis aos testes biológicos de rotina. O último estudo visava a diferenciação de bactérias sensíveis e multirresistentes do gênero Klebsiella sp. e Escherichia coli. Através da espectroscopia de fluorescência molecular e os métodos de classificação multivariada LDA, QDA e SVM acoplados a algoritmos de redução de dados PCA, GA e SPA. Dentre estes, os modelos que tiveram melhores desempenho para ambos os gêneros de bactéria, apresentaram taxas de sensibilidade e especificidade de 100%. Em comparação com os métodos clássicos, as metodologias propostas nestes estudos demonstram ser uma alternativa inovadora, mais rápida e barata para a identificação de microrganismos patógenos, como fungos e bactérias, abrindo a possibilidade de aplicação em laboratórios de diagnósticos de rotina.