Dispositivo Multissensor Impresso por Estêncil para Teste Eletroquímico de Suscetibilidade a Antibióticos em Bactérias

• Processo: 25/07486-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Renato Sousa Lima
• Beneficiário: Bruna Bragantin
• Supervisor: Carlos D Garcia
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Clemson University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/15263-9 - Chips eletroquímicos com alta capacidade de testagem para o diagnóstico da metástase do câncer de cabeça e pescoço, BP.MS
• Assunto(s): Escherichia coli Impressão por estêncil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coli | E | Etroquimiluminescência | Impressão por estêncil | Teste de suscetibilidade a antibióticos | Biossensores eletroquímico

Resumo

A necessidade urgente por métodos rápidos, acessíveis e precisos para o teste de suscetibilidade a antibióticos (TSA) em bactérias é o que impulsiona este projeto. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), a resistência antimicrobiana (RAM) é um dos maiores desafios globais à saúde pública, sendo impulsionada por mecanismos como resistência intrínseca, resistência adquirida e alterações genéticas. Esse processo faz parte da adaptação evolutiva natural dos microrganismos. A Escherichia coli (E. coli) está entre as bactérias mais associadas à resistência a antibióticos, levando a infecções de difícil tratamento e ao aumento da mortalidade. Portanto, desenvolver um método eficiente para detectar a resistência antimicrobiana é essencial para possibilitar estratégias eficazes de controle e mitigação, garantindo a eficácia terapêutica dos antibióticos disponíveis. Atualmente, diversas técnicas estão disponíveis para o teste de suscetibilidade a antimicrobianos, incluindo difusão por disco de Kirby-Bauer, microdiluição em caldo, diluição em ágar e PCR. No entanto, esses métodos são caros, complexos e demorados. Para contornar essa limitação, propomos um novo método de detecção baseado na eletroquimiluminescência (ECL), um processo no qual espécies geradas nos eletrodos passam por reações de transferência de elétrons, formando estados excitados que emitem luz ao retornarem ao estado fundamental. Este método oferece vantagens como baixa interferência de fundo, montagem experimental simples e análise rápida. Ao combinar essas vantagens com o desenvolvimento de um novo dispositivo multissensor impresso por estêncil, será possível alcançar um método de baixo custo, simples e escalável para a fabricação de eletrodos, tornando-o adequado para a produção em larga escala de sensores eletroquímicos. Este multissensor à base de carbono busca ser um dispositivo compacto, com uma abordagem ecológica e de baixo custo. Com este dispositivo, será possível detectar a presença de bactérias na reação, pois elas convertem [Fe(CN)6]³- em [Fe(CN)6]4-, o qual então interage com [Ru(bpy)3]³+, diminuindo a intensidade da luz. Essa análise permitirá a determinação da concentração inibitória mínima (CIM) nos testes de suscetibilidade a antibióticos. (AU)