Desenvolvimento de Dispositivo Eletrônico e Sensor Plasmônico para Detecção de Glicose

Abstract

Um dispositivo eletrônico para teste laboratorial remoto ou point-of-care testing (POCT) foi desenvolvido para detecção de glicose, sendo três as suas unidades estruturais: a fonte de luz, o sensor plasmônico e o transdutor de sinal. Após testes na primeira unidade estrutural do instrumento, optou-se por fonte de luz do tipo laser de ondas contínuas, trabalhando no comprimento de onda 780 nm. A segunda unidade estrutural é resultante de técnicas de engenharia molecular e síntese coloidal de um sensor plasmônico, estável, consumível em única dose. Funcionalizou-se a superfície dos nanobastões de ouro (NBAu), revestindo-os com polieletrólitos e em seguida conjugou-se com enzima glicose oxidase (GO) em camadas, pelo método layer-by-layer (LBL). As camadas foram caracterizadas por espectroscopia UVVis- NIR e obteve-se uma relação qualitativa entre estas e seus respectivos espectros de ressonância localizada de plasmon de superfície (LSPR). A LSPR possibilita uma ampla variedade de aplicações em dispositivos sensores baseados neste fenômeno. Os NBAu sintetizados neste trabalho apresentaram dois modos de absorção: (i) 550 nm o qual corresponde ao modo de oscilação transversal e (ii) 744 nm para o modo de oscilação longitudinal e sua morfologia foi obtida por microscopia eletrônica de transmissão (MET). Foi possível investigar a estabilidade de nanobastões funcionalizados com concentrações de poliestirenosulfonato de sódio (PSS). O sensor plasmônico NBAu-PSS-Poliacrilamida(PAM)- GO distinguiu absorções para soluções de concentrações distintas de glicose. Para a terceira unidade estrutural do instrumento foram selecionados transdutores de sinal e desenvolveu-se uma abordagem experimental que permitiu defini-los e programá-los a fim de reproduzir respostas correspondentes àquelas de analisadores convencionais. Um analisador de modulações LSPR foi programado no dispositivo eletrônico e ocorreu em conjunto com a síntese das nanoestruturas. A especificação do emissor de luz, a construção do sensor NBAu- PSS-PAM-GO e a definição do transdutor de sinal, permitiram elaborar uma instrumentação prática para a diagnóstico rápido. Este trabalho veio reforçar a importância da aplicação de nanoestruturas anisotrópicas para reconhecimento de macromoléculas. Uma estratégia semelhante foi contemplada neste mesmo dispositivo eletrônico, demonstrada em anticorpos conjugados aos nanobastões para reconhecimento da proteína troponina, como prova de conceito.