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Title: Detecção da glicoproteína gp43 por ressonância plasmônica de superfície localizada (LSPR) e agregação de nanobastões de ouro.
Authors: Soares, Mariella Aparecida Diniz
metadata.dc.contributor.advisor: Silva, Breno de Mello
Ferreira, Cyntia Silva
metadata.dc.contributor.referee: Bela, Samantha Ribeiro
Carneiro, Simone Pinto
Silva, Breno de Mello
Keywords: Nanotecnologia
Glicoproteínas
Nanopartículas
Issue Date: 2019
Citation: SOARES, Mariella Aparecida Diniz. Detecção da glicoproteína gp43 por ressonância plasmônica de superfície localizada (LSPR) e agregação de nanobastões de ouro. 2019. 57 f. Monografia (Graduação em Farmácia) - Escola de Farmácia, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.
Abstract: Nas últimas décadas, as nanopartículas de ouro têm demonstrado uma eficiência notável em diversas aplicações biológicas, tais como em sistemas de administração de medicamentos, detecção de analitos, abordagens de diagnóstico e terapias fototérmicas. Entre suas características físico-químicas peculiares, a ressonância plasmônica de superfície localizada (LSPR) é a uma característica importante, porque fornece um espectro de absorção que permite a avaliação de eventos de ligação a moléculas. O efeito de LSPR ocorre quando uma frequência de fótons incidente se encontra em ressonância com a oscilação coletiva dos elétrons condutores da superfície do metal, levando a uma forte banda de absorção no espectro UV/visível. Portanto, as nanopartículas de ouro fornecem dois tipos de ensaios clássicos: avaliação espectroscópica da mudança do pico longitudinal de LSPR e visualização a olho nu dos fenômenos de agregação, que alteram a cor da solução (ambos indicam a detecção de biomoléculas). Atualmente, o sensor colorimétrico tem atraído muita atenção por seu baixo custo, simplicidade, praticidade, além de não demandar instrumentação sofisticada. Nesse sentido, foi desenvolvido um biossensor colorimétrico de nanobastões de ouro (AuNBs) funcionalizados com anticorpos anti-gp43 para atender às demandas do diagnóstico de Paracoccidioidomicose (PCM). Pois o diagnóstico dessa doença, ainda não existe um que seja rápido e preciso. No entanto, são utilizados como diagnóstico o isolamento e crescimento do patógeno, ELISA, Imunodifusão dupla (DID), aglutinação de partículas de látex, entre outros. Entretanto, considerando a situação econômica das áreas endêmicas, esses ensaios demandam capacitação técnica e alto custo de execução. A PCM é uma micose granulomatosa sistêmica endêmica na América Latina, cujo diagnóstico ainda é muitas vezes confundido com tuberculose, afetando significativamente o tratamento. A glicoproteína gp43 é o principal componente antigênico do agente etiológico da doença, Paracoccidioides brasiliensis, sendo comumente empregada para diagnóstico. Os resultados demonstraram uma detecção colorimétrica rápida (a olho nu, dentro de 1 minuto) com AuNBs reduzidos com ácido ascórbico, nas concentrações de 14, 7, 3,5, 1,5 e 0,7µg/ml de gp43 (razão 1:1 de AC:PEI - anticorpo para agente ligante), e de 50, 24, 10, 5 e 2,4µg/ml nos AuNBs com hidroquinona (razão 7,4:1 - dentro de 30 minutos). Nestas razões, o nanossensor não apresentou alteração colorimétrica quando incubado com a proteína BSA nas mesmas concentrações. No entanto, por outro lado, os deslocamentos de LSPR observados antes e após incubação com a glicoproteína gp43 e com o controle negativo BSA permitiram determinar que, para atuar apenas como biossensor plasmônico o sistema ainda precisa de aprimoramentos. De maneira geral, o nanossensor mostrou uma detecção simples da proteína antigênica gp43, sendo promissor, após aprimoramento e testes com soros, para diagnóstico da PCM.
metadata.dc.description.abstracten: Over the past decades, gold nanoparticles have shown remarkable efficiency in a variety of biological applications, such as drug delivery systems, analyte detection, diagnostic approaches, and photothermal therapies. Among its peculiar physicochemical characteristics, localized surface plasmon resonance (LSPR) is important because it provides an absorption spectrum that allows the evaluation of molecule binding events. The LSPR effect occurs when an incident photon frequency resonates with the collective oscillation of conductive electrons on the metal surface, leading to a strong absorption band in the UV/visible spectrum. Therefore, gold nanoparticles provide two types of classic assays: spectroscopic evaluation of LSPR longitudinal peak change and naked eye visualization of aggregation phenomena, which change the color of the solution (both indicate the detection of biomolecules). Currently, the colorimetric sensor has attracted a lot of attention for its low cost, simplicity, practicality, and does not require sophisticated instrumentation. In this sense, a color nanobiosensor of gold nanorods (AuNRs) functionalized with anti-gp43 antibodies was developed to meet the demands of the diagnosis of Paracoccidioidomycosis (PCM). PCM is a systemic granulomatous mycosis endemic in Latin America, whose diagnosis is still often confused with tuberculosis, significantly affecting the patient treatment. Gp43 glycoprotein is the main antigenic component of the etiological agent of the disease, Paracoccidioides brasiliensis, and is commonly used for diagnosis. Results demonstrated rapid colorimetric detection (with the naked eye within 1 minute) with reduced ascorbic acid AuNBs at gp43 concentrations of 14, 7, 3.5, 1.5 and 0.7 µg / ml (ratio 1: 1 of AC: PEI - antibody to binding agent), and 50, 24, 10, 5 and 2.4µg / ml in AuNBs with hydroquinone (7.4: 1 ratio - within 30 minutes). In these ratios, the nanosensor showed no colorimetric alteration when incubated with BSA protein at the same concentrations. However, the LSPR shifts observed before and after incubation with gp43 glycoprotein and BSA negative control allowed us to determine that, to act only as a plasmonic biosensor, the system still needs improvement. In general, the nanosensor showed a simple detection of gp43 antigenic protein, and it is promising, after improvement and sera tests, for PCM diagnosis.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/2191
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