Sensores eletroquímicos verticais ultradensos para o monitoramento multiplexado da bactéria Staphylococcus aureus a partir de uma única resposta

• Processo: 23/02080-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2023
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Renato Sousa Lima
• Beneficiário: Renato Sousa Lima
• Pesquisador Anfitrião: Carlos D. Garcia
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Clemson University, Estados Unidos
• Assunto(s): Bactérias Eletroquímica Eletroanalítica Resistência microbiana a medicamentos Microfabricação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: antimicrobial resistance | bacteria | electrochemistry | Microfabrication | multiplexing | Eletroanalítica

Resumo

A resistência antimicrobiana (RAM) foi recentemente definida pela Organização Mundial da Saúde como uma das 10 principais ameaças globais à saúde pública. A RAM não apenas torna as infecções mais difíceis de serem tratadas, mas também aumenta a gravidade da doença e acelera a propagação de infecções na comunidade e, especialmente, em hospitais. Os testes de suscetibilidade antimicrobiana (TSA) podem auxiliar decisivamente as ações contra infecções por meio da análise rápida da eficácia de múltiplos antibióticos na prática clínica diária, reduzindo custos e acelerando o desenvolvimento de medicamentos de alta eficiência. Neste projeto, pretendemos avançar os TSAs para a bactéria patogênica Staphylococcus aureus (S. aureus) através do monitoramento simultâneo de três amostras empregando (i) análise eletroquímica baseada na respiração bacteriana, conforme descrito recentemente pelo grupo do Prof. Dr. Garcia (Anal. Chem. 2022, 94, 16847), combinada com (ii) um sensor prontamente comercializável, de baixo custo, reprodutível e de uso simples. Esse sensor é capaz de fornecer ensaios multiplexados a partir de respostas únicas, permitindo assim o uso de potenciostatos portáteis de um único canal. A análise de S. aureus contará com a detecção de sondas redox da taxa de respiração celular, combinando as vantagens dos sensores eletroquímicos com a ausência de elementos de reconhecimento, evitando assim os problemas relacionados à síntese e a baixa estabilidade desses elementos. Soluções pioneiras na (i) fabricação de dispositivos e (ii) multiplexação de resposta única são propostas aqui conforme brevemente discutidas a seguir. Nosso laboratório tem desenvolvido um sensor eletroquímico inédito que é prontamente comercialização e que combina (1) alto desempenho analítico e a possibilidade de gerar macro e microeletrodos reprodutíveis sob diversos layouts com (2) baixo custo (