Desenvolvimento de sensores eletroquímicos descartáveis para detecção do biomarcador miRNA-208b visando o diagnóstico de doenças coronarianas

dc.contributor.advisor1Faria, Ronaldo Censi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8659496864305621por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-1094-9597por
dc.contributor.authorSantos, Vagner da Silva
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9161244309596182por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0001-7554-7340por
dc.date.accessioned2024-11-28T12:23:55Z
dc.date.available2024-11-28T12:23:55Z
dc.date.issued2024-10-30
dc.description.abstractDEVELOPMENT OF DISPOSABLE ELECTROCHEMICAL SENSORS FOR DETECTION OF THE BIOMARKER miRNA-208B AIMING AT THE DIAGNOSIS OF CORONARY DISEASES. Coronary diseases (CDs) are the most common type of cardiovascular disease, affecting the heart and blood vessels, and are one of the leading causes of death not only in Brazil but worldwide. The diagnosis of CD is made through electrocardiogram or monitoring of serological markers. Regardless of being the most commonly used methods for evaluating these diseases, they require specialized personnel and use nonspecific markers that take hours to be detected in the bloodstream. Due to these limitations, we propose an electrochemical method that uses magnetic particles decorated with biotin and a DNA probe (hairpin) to detect miRNA-208b, which is specific for myocardial infarction and released at the onset of cardiac necrosis. The viability of the method consists of the effective opening and annealing of the hairpin with miRNA-208b. After that, the bioconjugate is incubated with streptavidin-HRP. Thus, the temperature and denaturation time, as well as the concentration of hairpin, detection probe, and biotin, were evaluated. Moreover, the method uses a disposable device with eight independent electrochemical cells based on carbon paste, which allows for the simultaneous detection of eight different samples or targets. With the chosen conditions, the method produced an analytical range of 0,01 to 5,00x103 fmol L-1 with a detection limit of 0,22 fmol L-1. In this way, the method proved to be sensitive for the detection of miRNA-208b and specific when evaluated with other non-specific target sequences for the hairpin. Furthermore, the system's stability was monitored for 24 days, with a significant drop in the current signal only on the last day, around 69.8%. The method was applied to real blood serum samples from people with diseases that trigger heart problems without any pre-treatment steps of the samples and still corroborated with the RT-PCR results. Thus, in summary, the method proved to be sensitive, specific, low-cost, and with enormous potential to become an alternative for diagnosing coronary artery diseases.eng
dc.description.resumoDESENVOLVIMENTO DE SENSORES ELETROQUÍMICOS DESCARTÁVEIS PARA DETECÇÃO DO BIOMARCADOR miRNA-208B VISANDO O DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS CORONARIANAS. As doenças coronárias (DCs) são o tipo mais comum de doença cardiovascular, afetando o coração e os vasos sanguíneos e são uma das principais causas de morte não só no Brasil, mas no mundo. O diagnóstico das DCs é feito por meio de eletrocardiograma ou monitoramento de marcadores sorológicos. Independentemente de serem os métodos mais utilizados para avaliação dessas doenças, eles exigem pessoal especializado e utilizam marcadores inespecíficos que levam horas para serem detectados na corrente sanguínea. Em decorrência dessas limitações, propomos um método eletroquímico que utiliza partículas magnéticas decoradas com biotina e sonda de DNA (hairpin) para detectar miRNA-208b, sendo este específico para infarto do miocárdio e liberado no início da necrose cardíaca. A viabilidade do método consiste na abertura e anelamento efetivo do hairpin com o miRNA-208b. Após isso, o bioconjugado é incubado com estreptavidina-HRP. Assim, foram avaliados a temperatura e o tempo de desnaturação, bem como a concentração de hairpin, sonda de detecção e biotina. Além disso, o método faz uso de um dispositivo descartável com oito células eletroquímicas independentes à base de pasta de carbono, o que permite a detecção simultânea de oito amostras ou alvos diferentes. Com as condições escolhidas, o método produziu uma faixa analítica de 0,01 a 5,00x103 fmol L-1 apresentando limite de detecção em 0,22 fmol L-1. Dessa forma, o método se mostrou sensível para detecção do miRNA-208b e específico quando avaliado com outras sequências alvo não específicas para o hairpin. Além disso, a estabilidade do sistema foi monitorada por 24 dias, com queda significativa do sinal de corrente apenas no último dia em torno de 69,8%. O método foi aplicado em amostras reais de soro sanguíneo de pessoas com doenças que desencadeiam problemas cardíacos sem quaisquer etapas de pré-tratamento das amostras e ainda assim corroborou com os resultados de RT-PCR. Dessa forma, em síntese, o método provou ser sensível, específico, de baixo custo e com enorme potencial em se tornar uma alternativa para diagnóstico de doenças arteriais coronarianas.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipId88887.518648/2020-00por
dc.identifier.citationSANTOS, Vagner da Silva. Desenvolvimento de sensores eletroquímicos descartáveis para detecção do biomarcador miRNA-208b visando o diagnóstico de doenças coronarianas. 2024. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21075.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21075
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectSensor eletroquímicopor
dc.subjectDoenças coronarianaspor
dc.subjectMétodo eletroanalíticopor
dc.subjectmiRNA-208bpor
dc.subjectElectrochemical sensoreng
dc.subjectCoronary heart diseaseeng
dc.subjectDisposable deviceseng
dc.subjectElectroanalytical methodeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.titleDesenvolvimento de sensores eletroquímicos descartáveis para detecção do biomarcador miRNA-208b visando o diagnóstico de doenças coronarianaspor
dc.title.alternativeDevelopment of disposable electrochemical sensors for detection of the miRNA-208b biomarker for the diagnosis of coronary heart diseaseeng
dc.typeTesepor

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