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dc.contributor.authorBaldo, Thaisa Aparecida
dc.date.accessioned2019-09-18T17:09:31Z
dc.date.available2019-09-18T17:09:31Z
dc.date.issued2019-05-31
dc.identifier.citationBALDO, Thaisa Aparecida. Desenvolvimento de dispositivos descartáveis e de baixo custo para a detecção de biomarcadores relacionados ao câncer de colo uterino e endometrial. 2019. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11848.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11848
dc.description.abstractCervical cancer (CC) and endometrial cancer (EC) are malignant neoplasms that affect women worldwide and the early diagnosis of these cancers is still limited. The incidence of these malignancies has been increasing year by year and, therefore, there is a great interest in new tools to enable a more accurate early diagnosis, increasing treatment efficiency and, consequently, reducing mortality rates. In this view, this work proposes the construction of disposable electrochemical devices for detection of CC and EC-related protein biomarkers by sandwich-type immunoassays using magnetic particles and nanoparticles for the capture and separation of analytes. These devices were manufactured using screen printing and inkjet printing techniques. The first work developed comprised the construction of screen-printing electrodes, composing a microfluidic cell that was constituted by an arrangement of 8 working electrodes connected with a pseudo-reference electrode and a counter electrode. The device was applied in the multiplexed detection of cyclooxygenase-2 (COX-2) and tumor protein Tp53 (Tp53) biomarkers. These devices were manufactured using screen printing and inkjet printing techniques. The first work developed comprised the construction of screen-printing electrodes, composing a microfluidic cell that was constituted by an arrangement of 8 working electrodes connected with a pseudo-reference electrode and a counter electrode. The device was applied in the multiplexed detection of cyclooxygenase-2 (COX-2) and tumor protein Tp53 (Tp53) biomarkers. For this, monoclonal antibodies (Ab1) were anchored on the surface of previously modified working electrodes with a bilayer formed poly (diallyldimethylammonium chloride) and gold nanoparticles (AuNPs) decorated with glutathione. Magnetic particles (PMs) modified with polyclonal antibodies (Ab2) and enzyme peroxidase (HRP) as electrochemical marker were used to capture and separate the biomarkers in serum samples from patients with CC and CE and injected into the microfluidic device for detection by immunoassay of the sandwich type. Low detection limits (LD) of 0.23 fg mL-1 and 0.18 fg mL-1 were obtained for COX-2 and Tp53, respectively. The second work consisted in the construction of a microfluidic device with 8 gold-based electrodes using an inkjet printer and applied in the detection of the biomarkers cyclin-dependent kinase inhibitor p16 (p16) and Tp53. This device comprised the use of self-assembled monolayers for anchoring the Ab1 and PMs decorated with Ab2 and HRP for capture and separation. The concentration range detected by this immunosensor was broad-ranging from pg to ng mL-1, with ultralow LD of 0.08 pg mL-1 for p16 and 0.04 pg mL-1 for Tp53. The third work consisted of the detection of the E6 oncoprotein associated with the human papillomavirus (HPV) using an electrochemical magneto-immunoassay. In this case, lipid-containing magnetic nanoparticles (LNPMs) were synthesized and modified with anti-E6 Ab1. After capture and separation of the biomarker, AuNPs decorated with Ab2 were added and the obtained immunoassay was captured on the surface of the electrode using a magnet positioned externally under the working electrodes. Detection of E6 was performed by the electrochemical gold response of AuNPs in hydrochloric acid by square wave voltammetry. The magnetic immunoassay presented a linear response for E6 between 4 pg mL-1 and 2.5 pg mL-1 with LD of 0.4 pg mL-1. The three immunoassays developed were applied in the detection of biomarkers in patient samples with CC and EC and presented excellent agreement when compared with the results obtained by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The methods proposed are promising tools for screening, early diagnosis, therapy management, and disease staging in clinical analyzes. of CC and EC, with advantages over the ELISA method, including speed, reproducibility, low cost, low detection limit, and low reagent and sample consumption.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/por
dc.subjectCâncerpor
dc.subjectCâncer cervicalpor
dc.subjectCâncer endometrialpor
dc.subjectDiagnóstico precocepor
dc.subjectImunoensaios eletroquímicospor
dc.subjectMicrofluídicapor
dc.subjectBiomarcadores proteicospor
dc.subjectCOX-2por
dc.subjectTp53por
dc.subjectp16por
dc.subjectE6por
dc.subjectCancereng
dc.subjectCervical cancereng
dc.subjectEndometrial cancereng
dc.subjectEarly diagnosiseng
dc.subjectElectrochemical immunoassayseng
dc.subjectMicrofluidiceng
dc.subjectProtein biomarkerseng
dc.titleDesenvolvimento de dispositivos descartáveis e de baixo custo para a detecção de biomarcadores relacionados ao câncer de colo uterino e endometrialpor
dc.title.alternativeDevelopment of low-cost and disposable devices for the detection of biomarkers related to cervical and endometrial cancereng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Faria, Ronaldo Censi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8659496864305621por
dc.description.resumoO câncer cervical (CC) e câncer endometrial (CE) são neoplasias malignas que acometem as mulheres mundialmente e o diagnóstico precoce destes cânceres ainda são limitados. A incidência destas neoplasias vem aumentando ano a ano e há, portanto, um grande interesse em novas ferramentas para viabilizar um diagnóstico precoce mais preciso, aumentando a eficiência do tratamento e, consequentemente diminuindo as taxas de mortalidade. Tendo em vista isso, este trabalho propõe a construção de dispositivos eletroquímicos descartáveis para detecção de biomarcadores proteicos relacionados ao CC e CE por meio de imunoensaios do tipo sanduíche utilizando partículas e nanopartículas magnéticas para a captura e separação dos analitos. Estes dispositivos foram fabricados utilizando técnicas de serigrafia e de impressão a jato de tinta. O primeiro trabalho desenvolvido compreendeu a construção de eletrodos por serigrafia, compondo uma célula microfluídica que foi constituída por um arranjo de 8 eletrodos de trabalho conectados com um eletrodo de pseudo-referência e um contra eletrodo. O dispositivo foi aplicado na detecção multiplexada dos biomarcadores ciclooxigenase-2 (COX-2) e proteína tumoral Tp53 (Tp53). Para isto, anticorpos monoclonais (Ab1) foram imobilizados na superfície dos eletrodos de trabalho modificado previamente com uma bicamada formada de poli(cloreto de dialildimetilamônio) e nanopartículas de ouro (AuNPs) decoradas com glutiona. Partículas magnéticas (PMs) modificadas com anticorpos policlonais (Ab2) e enzima peroxidase (HRP) como marcador eletroquímico foram utilizadas para a captura e separação dos biomarcadores em amostras de soro de pacientes com CC e CE e injetadas no dispositivo microfluídico para a detecção via imunoensaio do tipo sanduíche. Foram obtidos baixos limites de detecção (LD) de 0,23 fg mL-1 e 0,18 fg mL-1 para COX-2 e Tp53, respectivamente, utilizando a técnica de amperometria. O segundo trabalho consistiu na construção de dispositivo microfluídico com 8 eletrodos à base de ouro utilizando uma impressora à jato de tinta e aplicados na detecção dos biomarcadores proteína inibidora p16 de quinase dependente de ciclina (p16) e Tp53. Este dispositivo compreendeu o uso de monocamadas auto-organizadas para ancoramento do Ab1 e PMs decoradas com Ab2 e HRP para captura e separação. A faixa de concentração detectada por este imunossensor foi ampla abrangendo a escala de pg a ng mL-1, com LD ultrabaixos de 0,08 pg mL-1 para o p16 e 0,04 pg mL-1 para o Tp53. O terceiro trabalho consistiu na detecção da oncoproteína E6 associada ao papilomavírus humano (HPV) utilizando um magneto-imunoensaio eletroquímico. Neste caso, nanopartículas magnéticas contendo lipídeos (LNPs) foram sintetizadas e modifcadas com Ab1 anti-E6. Após a captura e separação do biomarcador foi adicionado AuNPs decoradas com Ab2 e o bioconjugado obtido foi capturado na superfície dos eletrodos utilizando um imã posicionado externamente sob o eletrodo de trabalho. A detecção de E6 foi realizada pela resposta eletroquímica do ouro presente nas AuNPs em ácido clorídrico por voltametria de onda quadrada. O imunoensaio magnético apresentou resposta linear para E6 entre 4 fg mL-1 e 2,5 pg mL-1 com LD de 0,4 fg mL-1. Os três imunoensaios desenvolvidos foram aplicados na detecção dos biomarcadores em amostras de pacientes com CC e CE e apresentaram excelente concordância quando comparadas com os resultados obtidos por ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA). Os métodos propostos são ferramentas promissoras para triagem, diagnóstico precoce, tratamento terapêutico e estadiamento da doença em análises clínicas de CC e CE, com vantagens sobre o método de ELISA, incluindo a rapidez, reprodutibilidade, baixo custo, baixo limite de detecção e baixo consumo de reagentes e amostras.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ELETROANALITICApor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: Código de Financiamento 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6150188346082884por


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