Desenvolvimento de biossensores eletroquímicos utilizando eletrodos impressos de grafite modificados com poli(ácido 4-aminobenzóico) aplicados ao diagnóstico de Zika vírus

Abstract

Em 11 de novembro de 2015, o Ministério da Saúde do Brasil relatou uma epidemia causada pelo vírus Zika no Nordeste do país. Além disso, muitos recém-nascidos apresentaram uma redução no crânio, chamada microcefalia, levando vários pesquisadores a relacionarem os dois fatos. O vírus Zika (ZIKV) é um flavivírus transmitido por mosquitos relacionado ao vírus da febre amarela, vírus da dengue (DENV) e vírus do Nilo Ocidental (VNO). É um vírus de RNA positivo de cadeia simples, que está intimamente relacionado ao vírus Spondweni, e é transmitido por muitos Aedes spp. mosquitos, incluindo Ae. africanus, Ae. luteocephalus, Ae. hensilli e Ae. aegypti. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para diagnóstico do Zika vírus através de biossensor eletroquímico. Para isto, realizou-se a eletropolimerização do ácido 4-aminobenzóico (4-ABA) sobre eletrodos impressos de grafite (EIG) para o desenvolvimento da plataforma eletroquímica transdutora. A eletrogeração do poli(4-ABA) foi realizada em solução de ácido perclórico utilizando-se a técnica de voltametria cíclica (VC). Nos estudos por VC, os EIG foram modificados aplicando-se 10 ciclos de potenciais consecutivos, no intervalo de -0,2 a +1,2V em velocidade de varredura de 50 mV/s. A solução do monômero foi preparada em concentração de 2,50 mM em solução de HClO4 0,50 M. Após eletropolimerização, os EIG modificados com poli(4-ABA), denotados como poli(4-ABA)/EIG, foram cuidadosamente lavados com água ultra pura e secos usando um fluxo de N2(g). Tanto os EIG quanto poli(4-ABA)/EIG foram caracterizados em solução do eletrólito e também em solução do par redox ferricianeto/ferrocianeto de potássio, utilizando-se as técnicas de VC, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Posteriormente, os poli(4-ABA)/EIG foram utilizados para imobilização de um oligonucleotídeo específico, contendo 35 pares de base capaz de reconhecer o RNA do vírus Zika. Azul de metileno foi utilizado como agente intercalador, e as técnicas de Voltametria de Pulso Diferencial (VDP) e Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) foram utilizadas para reconhecimento do evento de imobilização e reconhecimento do alvo específico. Observou-se que a EIE apresentou melhores resultados frente a VPD e que após ocorrer o evento de reconhecimento, a resistência a transferência de carga diminui cerca de 80% para as três diluições do alvo específico utilizadas, que foram: 1:10, 1:100 e 1:1000. Analisou-se também a interação com um alvo não específico (amostras de soro contaminadas com o vírus dadengue) os resultados adquiridos não se assemelhavam a aqueles obtidos com o reconhecimento do alvo específico. Estudou-se também a estabilidade do sensor proposto por 78 dias e verificou-se que a resistência a transferência de carga do sensor estabilizou-se por volta de 3.000 Ω. Tais resultados indicam uma promissora aplicação da plataforma proposta no reconhecimento de alvos específicos do ZIKV, bem como o desenvolvimento de biossensores.