Desenvolvimento de biossensor impedimétrico nanoestruturado baseado em nanopartículas de ouro e peptídeo antimicrobiano para detecção de bactérias de interesse clínico

Abstract

O presente trabalho reporta o desenvolvimento de um biossensor eletroquímico baseado no peptídeo Clavanina A (ClavA). ClavA é um peptídeo antimicrobiano isolado do tunicado marinho Styela clava, com capacidade de diferenciar entre bactérias Gram-negativas e Gram-positivas. A superfície do eletrodo de trabalho foi modificada com monocamadas automontadas de cisteína (Cys) associada a nanopartículas de ouro modificadas com ácido 4-mercatobenzóico e ClavA. Biossensores eletroquímicos dispõem de inúmeras vantagens para o diagnóstico médico devido a sua elevada sensibilidade, especificidade, capacidade, mínimos limites de detecção, miniaturização e pequenas quantidades do analito. A detecção de microrganismos patogênicos é um mercado em ascensão devido ao crescente número de casos de bactérias multirresistentes em países em desenvolvimento. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e voltametria cíclica (VC) foram usados para avaliar o comportamento eletroquímico do biossensor. Ferri-ferrocianeto foi utilizado como par redox. As bactérias submetidas a identificação pelo biossensor foram Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella typhimurium, Enterococcus faecalis, Bacillus subtilis e Staphylococcus aureus. As imagens da microscopia de força atômica revelaram a imobilização da plataforma nanoestruturada na superfície do eletrodo. A resposta eletroquímica diminuiu a medida que a concentração bacteriana se elevava. Foi obtido um limite de detecção entre 10¹ a 10⁷ UFC.mL⁻¹. A variação da resposta impedimétrica do biossensor é atribuída à camada de peptidoglicano presente na parede bacteriana. O biossensor nanoestruturado foi capaz de diferenciar entre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. O biosensor proposto pode ser considerado como alternativa para técnicas de detecção de bactérias.