Construção de genossensores eletroquímicos baseados em polímero condutor e nanoestruturas para a detecção dos oncogenes quiméricos TCF3- PBX1 e ETV6-RUNX1

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: OLIVEIRA, Sevy Reis Dias Egydio de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Inovacao Terapeutica
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.ufpe.br/handle/123456789/66402
Resumo: A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é um tipo de câncer de origem hematológica, caracterizado pela desregulação dos mecanismos de proliferação e diferenciação celular. Essas alterações malignas estão associadas a anormalidades imunofenotípicas, citoquímicas, morfológicas e moleculares. Nesse contexto, a identificação de biomarcadores específicos, como os oncogenes de fusão TCF3-PBX1 (t(1;19)) e ETV6-RUNX1 (t(12;21)), são de relevância clínica, sobretudo em meio à população infantil, devido aos impactos significativos da LLA na morbimortalidade pediátrica. Estes oncogenes fornecem informações valiosas sobre as características moleculares da doença, como melhores previsões quanto ao prognóstico e ao risco de recidiva. Neste estudo foram desenvolvidos genossensores eletroquímicos baseados em filmes de polipirrol (PPy) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs). Para a construção da plataforma de sensoriamento, foi utilizada superfície flexível de óxido de índio e estanho (ITO) para o diagnóstico das oncoproteínas de interesse. Quanto ao receptor biológico, foram utilizadas sondas de DNA aminadas altamente específicas para os analitos. A caracterização da superfície de trabalho ocorreu através da aplicação das técnicas de Microscopia de Força Atômica (AFM), Voltametria Cíclica (VC) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). A técnica de AFM evidenciou as características heterogêneas da superfície em decorrência da deposição dos diversos nanomateriais utilizados, sendo os picos mais elevados obtidos após sua exposição a amostras positivas. O genossensor (t(1;19)) B-LLA exibiu variação da corrente de pico anódica (Δi (%)) de 358,0 enquanto o genossensor (t(12;21)) B-LLA apresentou Δi (%) de 293,0 quando expostos a amostras clínicas com concentrações da ordem de 100 pg.μL−1. Esses sinais eletroquímicos produzidos são indicativos da formação de uma superfície de trabalho mais resistiva e do processo de reconhecimento bioespecífico. Foram encontrados os seguintes valores para o limite de detecção (LOD) do genossensor (t(1;19)) B-LLA e (t(12;21)) B-LLA: 0,77 pg.μL−1 e 0,54 pg.μL−1, respectivamente. Enquanto o limite de quantificação encontrado foi de 2,34 pg.μL−1 e 1,63 pg.μL−1, respectivamente. Conclui-se que o genossensor eletroquímico desenvolvido apresenta elevado desempenho analítico, destacando-se devido a sua rapidez e precisão diagnóstica. Assim, a integração dessas estratégias configura uma abordagem de sensoriamento inovadora, com potencial para o diagnóstico precoce da LLA e para o monitoramento preciso da doença residual mínima, ampliando as perspectivas de intervenção clínica e o acompanhamento terapêutico.
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spelling Construção de genossensores eletroquímicos baseados em polímero condutor e nanoestruturas para a detecção dos oncogenes quiméricos TCF3- PBX1 e ETV6-RUNX1Leucemia Linfoblástica AgudaBiossensor EletroquímicoTCF3-PBX1ETV6-RUNX1A leucemia linfoblástica aguda (LLA) é um tipo de câncer de origem hematológica, caracterizado pela desregulação dos mecanismos de proliferação e diferenciação celular. Essas alterações malignas estão associadas a anormalidades imunofenotípicas, citoquímicas, morfológicas e moleculares. Nesse contexto, a identificação de biomarcadores específicos, como os oncogenes de fusão TCF3-PBX1 (t(1;19)) e ETV6-RUNX1 (t(12;21)), são de relevância clínica, sobretudo em meio à população infantil, devido aos impactos significativos da LLA na morbimortalidade pediátrica. Estes oncogenes fornecem informações valiosas sobre as características moleculares da doença, como melhores previsões quanto ao prognóstico e ao risco de recidiva. Neste estudo foram desenvolvidos genossensores eletroquímicos baseados em filmes de polipirrol (PPy) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs). Para a construção da plataforma de sensoriamento, foi utilizada superfície flexível de óxido de índio e estanho (ITO) para o diagnóstico das oncoproteínas de interesse. Quanto ao receptor biológico, foram utilizadas sondas de DNA aminadas altamente específicas para os analitos. A caracterização da superfície de trabalho ocorreu através da aplicação das técnicas de Microscopia de Força Atômica (AFM), Voltametria Cíclica (VC) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). A técnica de AFM evidenciou as características heterogêneas da superfície em decorrência da deposição dos diversos nanomateriais utilizados, sendo os picos mais elevados obtidos após sua exposição a amostras positivas. O genossensor (t(1;19)) B-LLA exibiu variação da corrente de pico anódica (Δi (%)) de 358,0 enquanto o genossensor (t(12;21)) B-LLA apresentou Δi (%) de 293,0 quando expostos a amostras clínicas com concentrações da ordem de 100 pg.μL−1. Esses sinais eletroquímicos produzidos são indicativos da formação de uma superfície de trabalho mais resistiva e do processo de reconhecimento bioespecífico. Foram encontrados os seguintes valores para o limite de detecção (LOD) do genossensor (t(1;19)) B-LLA e (t(12;21)) B-LLA: 0,77 pg.μL−1 e 0,54 pg.μL−1, respectivamente. Enquanto o limite de quantificação encontrado foi de 2,34 pg.μL−1 e 1,63 pg.μL−1, respectivamente. Conclui-se que o genossensor eletroquímico desenvolvido apresenta elevado desempenho analítico, destacando-se devido a sua rapidez e precisão diagnóstica. Assim, a integração dessas estratégias configura uma abordagem de sensoriamento inovadora, com potencial para o diagnóstico precoce da LLA e para o monitoramento preciso da doença residual mínima, ampliando as perspectivas de intervenção clínica e o acompanhamento terapêutico.Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a type of cancer of hematological origin, characterized by the dysregulation of cellular proliferation and differentiation mechanisms. These malignant alterations are associated with immunophenotypic, cytochemical, morphological, and molecular abnormalities. In this context, the identification of specific biomarkers, such as the fusion oncogenes TCF3-PBX1 (t(1;19)) and ETV6-RUNX1 (t(12;21)), holds clinical relevance, especially in the pediatric population, due to the significant impact of ALL on childhood morbidity and mortality. These oncogenes provide valuable insights into the molecular characteristics of the disease, enabling more accurate predictions regarding prognosis and risk of relapse. In this study, electrochemical genosensors based on polypyrrole (PPy) films and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were developed. For the construction of the sensing platform, a flexible indium tin oxide (ITO) surface was used for the diagnosis of the target oncoproteins. As for the biological receptor, highly specific amine-modified DNA probes were used for the analytes. The characterization of the working surface was performed using Atomic Force Microscopy (AFM), Cyclic Voltammetry (CV), and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). The application of AFM revealed the heterogeneous characteristics of the surface due to the deposition of the various nanomaterials used, with the highest peaks obtained after exposure to positive samples. The (t(1;19)) B-ALL genosensor exhibited a change in anodic peak current (Δi (%)) of 358.0, while the (t(12;21)) B-ALL genosensor showed Δi (%) of 293.0 when exposed to clinical samples at concentrations of 100 pg.μL−1. These electrochemical signals indicate the formation of a more resistive working surface and the bio- specific recognition process. The following values were found for the limit of detection (LOD) of the (t(1;19)) B-ALL and (t(12;21)) B-ALL genosensors: 0.77 pg.μL−1 and 0.54 pg.μL−1, respectively. The limit of quantification was 2.34 pg.μL−1 and 1.63 pg.μL−1, respectively. The conclusion is that the developed electrochemical genosensor exhibits high analytical performance, standing out for its speed and diagnostic accuracy. Thus, the integration of these strategies constitutes an innovative sensing approach, with potential for early diagnosis of ALL and accurate monitoring of minimal residual disease, expanding the prospects for clinical intervention and therapeutic monitoring.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Inovacao TerapeuticaOLIVEIRA, Maria Danielly Lima deANDRADE, César Augusto Souza dehttp://lattes.cnpq.br/3991281846520912http://lattes.cnpq.br/0744033380471662http://lattes.cnpq.br/1530363715825171OLIVEIRA, Sevy Reis Dias Egydio de2025-10-07T13:12:52Z2025-10-07T13:12:52Z2025-08-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Sevy Reis Dias Egydio de . Construção de genossensores eletroquímicos baseados em polímero condutor e nanoestruturas para a detecção dos oncogenes quiméricos TCF3- PBX1 e ETV6-RUNX1. 2025. Dissertação (Mestrado em Inovação Terapêutica) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2025.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/66402porhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2025-10-12T17:39:59Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/66402Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212025-10-12T17:39:59Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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