Aplicação nanopartículas bimetálicas na detecção simultânea de proteínas em solução multicomponentes por ressonância plasmônica de superfície

• Processo: 20/00807-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Dayane Batista Tada
• Beneficiário: Lucca Silva Nascimento
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Nanopartículas Técnicas biossensoriais Ressonância de plasmônio de superfície Reações multicomponentes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biossensores | Nanopartículas | ressonância plasmônica de superfície | Biossensores

Resumo

O presente projeto visa estabelecer um método capaz de detectar baixas concentrações de proteínas em solução contendo multicomponentes, baseado na técnica de Ressonância Plasmônica de Superfície com imagens (SPRi). O método será baseado na aplicação de nanopartículas (NPs) bimetálicas de ouro e platina (AuPtNPs) e de ouro e prata (AuAgNPs) funcionalizadas com anticorpos específicos para captura de proteínas de interesse em solução. As proteínas utilizadas serão as lectinas Peanut agglutinin (PNA) e Concanavalina A (ConA). Os estudos serão também realizados com NPs monometálicas de ouro (AuNPs) para fins comparativos. Embora várias pesquisas já tenham comprovado a eficiência de AuNPs no aumento de sensibilidade de SPRi, a aplicação de NPs bimetálicas ainda não foi explorada nesse ramo. Espera-se que, assim como as NPs bimetálicas tem apresentado melhor desempenho catalítico e antimicrobiano devido à maior oscilação eletrônica na estrutura nanométrica, essas também apresentem eficiência maior no aumento de sensibilidade do SPRi na detecção de proteínas. As NPs funcionalizadas com anticorpo anti-PNA ou anti-ConA serão incubadas com diferentes concentrações de proteína PNA e ConA em solução e, em seguida, será avaliada a interação entre as NPs e os anticorpos anti - PNA e anti - ConA imobilizados na superfície do sensor. As NPs serão injetadas no sistema de SPRi e a detecção da proteína de interesse será avaliada por meio da variação de refletividade observada em regiões previamente escolhidas da superfície do biochip. Essas interações serão também monitoradas por meio de espectroscopia de UV-Vis. Conforme indicado em diversos estudos, é esperado que o uso de NPs metálicas aumente a sensibilidade do sensor devido ao efeito de acoplamento eletrônico entre as NPs e a superfície de ouro do sensor e, além disso, é esperado aumento de seletividade uma vez que as NPs funcionalizadas com anticorpos possuem alta afinidade com a proteína de interesse. Vale ressaltar que a sensibilidade e a especificidade de um sensor são fatores importantes em diversas aplicações, tais como, monitoramento de moléculas biológicas, detecção e diagnóstico de doenças. Não existem indícios na literatura de estudos prévios sobre a aplicação de NPs bimetálicas com a finalidade de aumentar a sensibilidade da técnica de SPRi. Assim, os estudos propostos são inovadores e podem levar ao desenvolvimento de uma nova metodologia para detecção de proteínas em baixas concentrações.(AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE MACEDO, ERENILDO FERREIRA; SANTOS, NIVIA SALLES; NASCIMENTO, LUCCA SILVA; MATHEY, RAPHAEL; BRENET, SOPHIE; DE MOURA, MATHEUS SACILOTTO; HOU, YANXIA; TADA, DAYANE BATISTA. Interaction between Nanoparticles, Membranes and Proteins: A Surface Plasmon Resonance Study. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 24, n. 1, p. 20-pg., 2023-01-01. (17/01697-6, 19/06803-4, 16/14795-3, 16/07354-0, 20/00807-5, 16/20503-5)