Desenvolvimento de biodispositivos a partir de moléculas bioinspiradas do Pantanal para aplicações em microrganismos

Abstract

Infecções causadas pela água contaminada por microrganismos são umas das principais causas de mortalidade em países considerados de terceiro mundo e no Brasil, principalmente nas regiões Norte e Nordeste. A rápida identificação se torna essencial para a aplicação da terapêutica mais apropriada. Diante dos métodos tradicionais de diagnóstico, os biossensores têm se destacado por serem dispositivos de baixo custo e elevada sensibilidade, se tornando uma opção salutar por unir tais características à nanotecnologia. Visando a detecção de microrganismos em plataformas sensoras, peptídeos antimicrobianos e lectinas demonstraram ser uma inovadora opção de elementos de biorreconhecimento. Dessa forma, o presente projeto visou o desenvolvimento de plataformas biossensoras baseadas em nanopartículas magnéticas sintetizadas pelo método de co-precipitação do Fe2+ e Fe3+, o qual tiveram a superfície funcionalizada por quitosana e nanopartículas de ouro, seguido da ancoragem dos peptídeos antimicrobianos Clavanina A (ClavA), Temporina-PTA (T-PTA) e Synoeca-MP (Syno-MP), além da lectina concanavalina A (ConA), submetendo a plataforma à detecção de bactérias Gram-positivas, Gram- negativas e leveduras em suspensões variando de 101 a 106 unidades formadoras de colônias por mL (UFC mL). A avaliação eletroquímica realizada por meio da voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) revelou que os sensores com peptídeos apresentaram maior afinidade frente a bactérias Gram-negativas, com destaque à Klebsiella pneumoniae, cuja interação se deu por interações via atração eletrostática seguida da inserção na parede celular. A lectina ConA indicou maior resposta eletroquímica frente espécies Gram-positivas, cuja interação se deu pela afinidade da lectina com carboidratos como a N- acetilglicosamina, D-glicose, D-manose e glicoconjugados. Tais sacarídeos estão presentes no peptidoglicano, ácido lipoteicóico e lipopolissacarídeo das bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, respectivamente. Com limite de detecção de 101 UFC mL apresentadas por todos os sensores desenvolvidos, eles podem se caracterizar como uma promissora opção de análise e diagnóstico laboratorial de microrganismos.