Desenvolvimento de (bio)sensores miniaturizados e descartáveis para o monitoramento de doenças zoonóticas

Resumo

As zoonoses atualmente representam um risco eminente para a saúde pública. Dentre elas, destacam-se, a tuberculose, brucelose e leptospirose bovina que são infecções bacterianas que podem ser transmitidas para os seres humanos por meio do consumo de carne e leite contaminados. Neste projeto desenvolveremos biossensores miniaturizados, descartáveis e de baixo custo para detecção de Microbacterium bovis, brucella abortus e Leptospira spp em amostras de saliva e leite bovino. Os biossensores serão fabricados utilizando a técnica de serigrafia. Nanomateriais de carbono (nanoesferas ocas e nanocabos de prata revestidos de carbono) serão incorporadas a área de detecção do sensor para aumentar a sensibilidade de detecção, sendo a seletividade garantida com a imobilização de anticorpos. Os nanomateriais a base de carbono serão sintetizados por rotas ambientalmente corretas e sem geração de resíduos tóxicos utilizando apenas água e glicose para o caso das nanoesferas ocas, enquanto que os nanocabos de prata revestidos de carbono serão sintetizados utilizando-se água, glicose, fosfato de prata e cloreto de prata, com uma rota hidrotérmica de síntese. Estes nanomateriais serão incorporados a área de detecção e recobertos com polímeros com o objetivo de se criar um ambiente químico adequado para imobilização dos anticorpos sem comprometimento de seus sítios ativos. Os anticorpos serão ligados covalentemente aos polímeros utilizando a estratégia que proporcione o melhor desempenho analítico. A partir da definição das condições otimizadas de modificação e das melhores matrizes para ligação covalente do anticorpo, a superfície do eletrodo será verificada a estabilidade das biomoléculas a serem imobilizadas. Os fenômenos de superfície em nível molecular relacionados ao biossensoriamento serão investigados utilizando técnicas microscópicas e espectroscópicas. Os dados gerados neste projeto serão processados utilizando inteligência artificial e aprendizado de máquina. Finalmente, como os biossensores podem ser produzidos em larga escala, e as medidas são feitas em aparelhos portáteis em propriedades rurais, esperamos contribuir com uma tecnologia que permita o monitoramento de tuberculose, brucelose e Leptospirose bovina, com possibilidade de extensão para outras zoonoses, e assim melhorar as perspectivas de diagnóstico de doenças infecciosas.