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Utilização de um sensor eletroquímico descartável para o diagnóstico rápido da COVID-19 por meio da detecção da proteína Spike do vírus SARS-CoV-2
dc.contributor.author | Nascimento, Evair Dias | |
dc.date.accessioned | 2024-09-10T18:18:30Z | |
dc.date.available | 2024-09-10T18:18:30Z | |
dc.date.issued | 2024-08-23 | |
dc.identifier.citation | NASCIMENTO, Evair Dias. Utilização de um sensor eletroquímico descartável para o diagnóstico rápido da COVID-19 por meio da detecção da proteína Spike do vírus SARS-CoV-2. 2024. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20509. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20509 | |
dc.description.abstract | The outbreak of the COVID-19 pandemic, caused by severe acute respiratory syndrome of Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), has fueled the search for diagnostic tests aimed at controlling and reducing viral transmission. The reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) technique is the main technique used for diagnosis. However, due to accessibility and cost limitations, it is necessary to develop new tests that are more accessible and can help in the early diagnosis of the disease. With this in mind, we developed an ultrasensitive magnetic assay using magnetic beads and gold nanoparticles conjugated with the human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) peptide (Gln24-Gln42) for the capture and detection of the SARS-CoV-2 Spike protein in samples of human saliva and urine. The technique applied involved the use of a disposable electrochemical device containing eight independent screen-printed carbon electrodes (SPCE) that allow the simultaneous analysis of eight samples. The magnetic assay exhibited ultra-low detection limits for SARS-CoV-2 Spike protein, 0.35 ag mL−1 in saliva samples and 0.13 ag mL−1 in urine samples. In terms of efficiency, the magnetic assay proposed for saliva samples, considering saliva samples from healthy individuals and those infected by SARS-CoV-2, presented an area under the curve (AUC) of 99.6%, sensitivity of 100.0% and specificity of 93.7% for the SARS-CoV-2 Spike protein and great similarity with the RT-PCR technique. The proposed approach for urine samples, considering urine samples from non-hospitalized negative individuals (Neg-NH), hospitalized negative individuals (Neg-H) and hospitalized positive individuals (Pos-H), showed significant similarity with the RT- technique. PCR, with area under the curve (AUC) of 87.0%, area under the precision curve (AUC-PR) of 73%, Sensitivity of 95.8% and Specificity 73.1%, for the Spike protein SARS-CoV-2. The results obtained point to the potential application of this magnetic assay as a simple and low-cost solution for point-of-care diagnosis of COVID-19 based on saliva or urine. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | SARS-CoV-2 | por |
dc.subject | Diagnóstico | por |
dc.subject | Screen-printed carbon electrod | eng |
dc.subject | Proteína Spike | por |
dc.title | Utilização de um sensor eletroquímico descartável para o diagnóstico rápido da COVID-19 por meio da detecção da proteína Spike do vírus SARS-CoV-2 | por |
dc.title.alternative | Use of a disposable electrochemical sensor for rapid diagnosis of COVID-19 through detection of the spike protein of the SARS-CoV-2 virus | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Faria, Ronaldo Censi | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8659496864305621 | por |
dc.description.resumo | A eclosão da pandemia da COVID-19, causada pela Síndrome Respiratória Aguda Grave do Coronavírus 2 (SARS-CoV-2), tem impulsionado a busca por testes para o diagnóstico visando o controle e redução da transmissão viral. A técnica de reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa (RT-PCR) é a principal técnica utilizada para o diagnóstico. Contudo, devido às limitações de acessibilidade e custo, é necessário desenvolver novos testes que sejam mais acessíveis e possam colaborar no diagnóstico precoce da doença. Pensando nisso, desenvolvemos um ensaio magnético ultrassensível utilizando esferas magnéticas e nanopartículas de ouro conjugadas com o peptídeo da enzima conversora de angiotensina humana 2 (ACE2) (Gln24-Gln42) para a captura e detecção da proteína Spike do SARS-CoV-2 nas amostras de saliva e urina humana. A técnica aplicada envolveu a utilização de um dispositivo eletroquímico descartável contendo oito eletrodos de carbono serigrafados independentes que permitem a análise simultânea de oito amostras. O ensaio magnético exibiu limites de detecção ultrabaixo para proteína Spike do SARS-CoV-2, 0,35 ag mL−1 nas amostras de saliva e 0,13 ag mL‒1 nas amostras de urina. Em termos de eficiência, o ensaio magnético proposto para as amostras de saliva, considerando amostras de saliva de indivíduos saudáveis e infectados por SARS-CoV-2, apresentou área sob a curva (AUC) de 99,6%, sensibilidade de 100,0% e especificidade de 93,7% para a proteína Spike do SARS-CoV-2 e correlação com a técnica de RT-PCR. A abordagem proposta para as amostras de urina, considerando amostras de urina de indivíduos negativos não hospitalizados (Neg-NH), indivíduos negativos hospitalizados (Neg-H) e indivíduos positivo hospitalizados (Pos-H), apresentou significativa semelhança com a técnica de RT-PCR, com área sob a curva (AUC) de 87,0%, área sob a curva de precisão (AUC-PR) de 73%, sensibilidade de 95,8% e especificidade 73,1%, para a proteína Spike do SARS-CoV-2. Os resultados obtidos demonstram o potencial de aplicação deste ensaio magnético como uma solução simples e de baixo custo para diagnóstico de COVID-19 em point-of-care com base na saliva ou urina. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ELETROANALITICA | por |
dc.description.sponsorshipId | 88887.513708/2020-00 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/9857559420758198 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0002-2821-2094 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-1094-9597 | por |