Preparação e caracterização de materiais compósitos para purificação e biossensoriamento de DNA e remoção de contaminantes

Abstract

Neste trabalho, descrevemos a preparação e caracterização de materiais compósitos e apresentamos algumas de suas aplicações na purificação e sensoriamento de DNA e para a remoção de contaminantes. Os materiais desenvolvidos e caracterizados foram: i) membranas de poliestireno-polipirrol (PS-PPi), preparadas pela técnica de eletrofiação e revestidas pela polimerização in situ do pirrol; ii) membranas da casca do ovo de galinha modificadas com nanopartículas de ouro (MCO-NPsAu) por ultrassonicação, e iii) um compósito magnético de carboximetilcelulose (CM-CMC), preparado pelo método de co-precipitação. A membrana de PS-PPi foi utilizada inicialmente para a adsorção de DNA de esperma de salmão dissolvido em soluções aquosas, quando apresentou uma capacidade de adsorção de 260 mg/g. Em seguida, essas membranas de PS-PPi foram incorporadas em colunas de centrifugação de modo a que pudéssemos otimizar um protocolo para a extração e purificação de DNA de folhas de alface crespa. As amostras de DNA obtidas eram de excelente integridade e pureza. Esse procedimento se apresenta como um protocolo simples e rápido para a extração de DNA de tecidos vegetais. Por sua vez, o sistema MCO-NPsAu foi utilizado como uma bioplataforma sustentável para a detecção de sequências de DNA do patógeno Leptospira interrogans, com base na imobilização prévia de cadeias de fita simples de DNA marcadas com um fluoróforo (FAM-ssDNA) por meio de interações entre as nucleobases do ssDNA e as nanopartículas de ouro. A hibridização ocorre após o sistema MCO-NPsAu/FAM-ssDNA entrar em contato com a sequência de DNA alvo complementar (cDNA). Com isso, a interação é enfraquecida e ocorre a dessorção do dsDNA (cadeias de fita dupla de DNA), o que leva ao aparecimento de um forte sinal de fluorescência no sobrenadante. Os resultados obtidos revelaram que nosso protocolo é um método simples, relativamente rápido, e altamente sensível, e que apresenta um limite de detecção de 0,24 nM. Por último, discutimos o uso do compósito magnético de carboximetilcelulose para a remoção do corante de azul de toluidina (AT) dissolvidos em meio aquoso. Quando comparados com os de outros adsorventes discutidos na literatura, nossos resultados indicaram que o CM-CMC é um material promissor para a remoção econômica e sustentável de moléculas de corantes de meios aquosos.