Imunossensor eletroquímico baseado em eletrodo impresso de carbono modificado com compósito de grafeno/QDsZnO para diagnóstico de estrongiloidíase

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Mattos, Gabriel Junquetti
Orientador(a): Braz, Elen Julciléia Romão Sartori
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/17277
Resumo: Um imunossensor eletroquímico foi desenvolvido para o diagnóstico rápido de estrongiloidíase usando o extrato somático total solúvel do antígeno imobilizado eletrostaticamente na superfície de um eletrodo impresso de carbono, modificado com compósito de grafeno/quantum dots de óxido de zinco, como plataforma de biorreconhecimento. O monitoramento foi baseado em alterações nos parâmetros eletroquímicos do dispositivo em função da ligação antígeno-anticorpo na região interfacial. A caracterização do imunossensor foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica/linear, avaliando-se o biorreconhecimento impedimétrico/voltamétrico do complexo antígeno-anticorpo pelo uso do grupo redox [Fe(CN)6]3-/4- como sonda eletroquímica. O imunossensor foi capaz de detectar anticorpos em amostras soro positivas com base no perfil voltamétrico e monitoramento de impedância absoluta. A análise discrimante por mínimos quadrados parciais apresentou um coeficiente de determinação igual a 0,98, indicando que o modelo é capaz de classificar corretamente as amostras com base no perfil voltamétrico. A análise dos quadrados médios da raiz da validação cruzada (0,126), do erro dos quadrados médios da raiz da calibração (0,124) e do erro dos quadrados médios da raiz da previsão (0,100) para a variável latente indicam a ótima precisão do modelo. Com base na curva ROC determinou-se os pontos de corte para as medidas de impedância eletroquímica, obtendo-se classificação 100% correta para pacientes imunocompetentes, 9,6% de falsos positivos e 1,25% de falsos negativos no caso de imunodeprimidos. O dispositivo proposto apresentou excelente especificidade na presença de outras helmintíases, incluindo ascaridíase, difilobotríase, himenolepíase, cisticercose e tricuríase, utilizando VC e EIE como técnicas de monitoramento.
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A caracterização do imunossensor foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria cíclica/linear, avaliando-se o biorreconhecimento impedimétrico/voltamétrico do complexo antígeno-anticorpo pelo uso do grupo redox [Fe(CN)6]3-/4- como sonda eletroquímica. O imunossensor foi capaz de detectar anticorpos em amostras soro positivas com base no perfil voltamétrico e monitoramento de impedância absoluta. A análise discrimante por mínimos quadrados parciais apresentou um coeficiente de determinação igual a 0,98, indicando que o modelo é capaz de classificar corretamente as amostras com base no perfil voltamétrico. A análise dos quadrados médios da raiz da validação cruzada (0,126), do erro dos quadrados médios da raiz da calibração (0,124) e do erro dos quadrados médios da raiz da previsão (0,100) para a variável latente indicam a ótima precisão do modelo. Com base na curva ROC determinou-se os pontos de corte para as medidas de impedância eletroquímica, obtendo-se classificação 100% correta para pacientes imunocompetentes, 9,6% de falsos positivos e 1,25% de falsos negativos no caso de imunodeprimidos. O dispositivo proposto apresentou excelente especificidade na presença de outras helmintíases, incluindo ascaridíase, difilobotríase, himenolepíase, cisticercose e tricuríase, utilizando VC e EIE como técnicas de monitoramento.An electrochemical immunosensor was developed for the rapid diagnosis of strongyloidiasis using the total soluble somatic extract of the antigen electrostatically immobilized on the surface of a printed carbon electrode, modified with graphene/zinc oxide quantum dots composite, as a biorecognition platform. The monitoring was based on changes in the electrochemical parameters of the device due to the antigen-antibody binding in the interfacial region. The immunosensor was characterized by electrochemical impedance spectroscopy and cyclic/linear voltammetry, evaluating the impedimetric/voltammetric biorecognition of the antigen-antibody complex using the redox group K4Fe(CN)6 as an electrochemical probe. The immunosensor was able to detect antibodies in positive serum samples based on the voltammetric profile and absolute impedance monitoring. Partial least squares discriminating analysis showed a coefficient of determination equal to 0.98, indicating that the model is capable of correctly classifying samples based on the voltammetric profile. The analysis of the Root Mean Squares of Cross-Validation (0.126), the error of the Root Mean Squares Error of Calibration (0.124), and the error of the Root Mean Squares Error of Prediction (0.100) for the latent variable indicate the optimal precision of the model. Based on the ROC curve, the cutoff points were determined for the electrochemical impedance measurements, obtaining a 100% correct classification for immunocompetent patients, 9.6% false positives and 1.25% false negatives in the case of immunocompromised patients. The proposed device presented excellent specificity in the presence of other helminthiasis, including ascariasis, diphyllobotriasis, himenolepiasis, cysticercosis and tricuriasis, using VC and EIE as monitoring techniques.porCiências Exatas e da Terra - QuímicaMultivariate analysisFlexible circuitsTropical diseasesPrinted electrodesChemistryFlexible printed circuitsTropical medicineAnálise multivariadaCircuitos flexíveisDoenças tropicaisEletrodos impressosQuímicaCircuitos impressos flexíveisMedicina tropicalImunossensor eletroquímico baseado em eletrodo impresso de carbono modificado com compósito de grafeno/QDsZnO para diagnóstico de estrongiloidíaseElectrochemical immunosensor based on carbon printed electrode modified with graphene/ZnOQDs composite for the diagnosis of strongyloidiasisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCCE - Departamento de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUniversidade Estadual de Londrina - UEL-1-1reponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccessMestrado AcadêmicoCentro de Ciências ExatasORIGINALCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J.pdfCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J.pdfTexto completo. id 4201application/pdf2100921https://repositorio.uel.br/bitstreams/605760e6-d96e-4045-95ad-dd37a899eb75/download11ef54c2b2a7f2a013550bb6ba19a6fcMD51CE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J_TERMO.pdfCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J_TERMO.pdfTermo de autorizaçãoapplication/pdf644590https://repositorio.uel.br/bitstreams/ebfebdb1-ff45-4a11-a57f-02804e84c821/download8c0660daaac3d4ccca07bc36982eb983MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8555https://repositorio.uel.br/bitstreams/6d888bc0-2544-4344-b1bf-fcd14175ae0a/downloadb0875caec81dd1122312ab77c11250f1MD53TEXTCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J.pdf.txtCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J.pdf.txtExtracted texttext/plain136518https://repositorio.uel.br/bitstreams/df36eb3a-bf37-4335-adf1-18e6d9fa1c3b/downloadd9c3e22160f6914da7a758ead0a989cbMD54CE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J_TERMO.pdf.txtCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J_TERMO.pdf.txtExtracted texttext/plain2https://repositorio.uel.br/bitstreams/d642051d-adda-41b1-b169-8e66557f936e/downloade1c06d85ae7b8b032bef47e42e4c08f9MD56THUMBNAILCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J.pdf.jpgCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4068https://repositorio.uel.br/bitstreams/6efeae84-9ebc-4d33-bfc1-86253c6c4121/downloadd0d5b67fb356fb93255195805b34de66MD55CE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J_TERMO.pdf.jpgCE_QUI_Me_2021_Mattos_Gabriel_J_TERMO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4741https://repositorio.uel.br/bitstreams/b135997a-fa26-4d6e-b2ef-6d72d33a6cfb/download382537f817346b9cc1bc45bb2b72eacbMD57123456789/172772024-08-23 03:04:26.796open.accessoai:repositorio.uel.br:123456789/17277https://repositorio.uel.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-08-23T06:04:26Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)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