Filmes nanoestruturados aplicados em biossensores para detecção precoce de câncer de pâncreas

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Soares, Andrey Coatrini
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biosensors; Biossensores; CA 19-9; Cancer; Câncer; Information visualization; Visualização de informações
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-30032017-080111/

A necessidade de dispositivos analíticos para detecção precoce de câncer tem motivado pesquisas em nanomateriais de baixo custo, com busca de sinergia para obter alta sensibilidade e seletividade em biossensores. Neste trabalho, o ácido 11-mercaptoundecanóico, o polímero natural quitosana e a proteína concanavalina A (Con A) foram usados como plataforma para imobilizar anticorpos anti-CA 19-9 e construir biossensores para detecção de câncer de pâncreas. Esses biossensores foram produzidos com uma matriz de filmes automontados por adsorção química (self-assembled monolayers, SAM) e por adsorção física (layer-by-layer, LbL). A caracterização com técnicas espectroscópicas e gravimétricas permitiu selecionar as arquiteturas com quitosana/ Con A 2:1 (sensor A), quitosana/ Con A 1:1 (sensor B) e 11-MUA (sensor E), como sendo mais favoráveis à imobilização do anticorpo anti-CA 19-9. Usando os biossensores com espectroscopia de impedância foi possível detectar baixas concentrações do biomarcador CA 19-9, com limites de detecção entre 0,17-0,69 U/mL, 0,31-0,91 U/mL e 0,56-0,91 U/mL para os sensores A, B e E, respectivamente. Esses limites são suficientes para detectar câncer de pâncreas nos estágios iniciais. A seletividade dos dispositivos foi inferida em uma série de experimentos de controle com amostras de células SW 620 e HT-29, ácido úrico, ácido ascórbico, glicose, manose, sérum e antígeno p24, indicando ausência de interferência não específica ao biomarcador. O uso de técnicas de visualização de informação permitiu facilmente distinguir essas amostras, classificando-as de acordo com a concentração do biomarcador em um mapa. Permitiu também quantificar a seletividade dos biossensores através do coeficiente de silhueta, com valores 0,853, 0,861 e 0,897 para os sensores A, B e E, respectivamente. Essa especificidade dos biossensores foi confirmada por medidas de PM-IRRAS, através das bandas de amida I e II em 1566 cm-1 e 1650 cm-1, indicando a interação específica entre anticorpo e antígeno, que pode ser modelada com uma isoterma de Langmuir-Freundlich. Quando a matriz de quitosana/ Con A foi substituída por um filme monocamada ou quando se empregou um biomarcador de maior peso molecular, a adsorção do biomarcador foi explicada por uma combinação de dois processos de Langmuir-Freundlich. Conclui-se que os biossensores de baixo custo podem ser eficientes para diagnóstico e prognóstico, e serem implementados na rede nacional de saúde com disseminação da tecnologia.