Desenvolvimento de plataformas biossensoras eletrocatalíticas à base de nanoplaquetas de Grafeno para detecção de proteínas virais

Abstract

O avanço de tecnologias dedicadas ao diagnóstico rápido tem impulsionado o desenvolvimento de biossensores point-of-care (POC), dispositivos atrativos para o controle epidemiológico e vigilância sanitária, sobretudo diante do aumento da demanda por métodos acessíveis durante surtos virais. Entre os desafios atuais, destaca-se a necessidade de alta sensibilidade, a qual pode ser favorecida pelo emprego de nanomateriais de carbono. Nesse contexto, nanoplaquetas de grafeno (GNP, do inglês Graphene Nanoplatelets), materiais obtidos a partir do grafeno, podendo ser de natureza de refugo industrial, surgem como alternativas sustentáveis e eficientes, especialmente quando associados a estratégias de síntese verde. Neste trabalho, foi proposta uma plataforma biossensora eletroquímica à base de GNPs modificadas com ferroceno e estabilizadas em matriz de Nafion, posteriormente funcionalizadas com polietilenimina (PEI) para a imobilização orientada de anticorpos do vírus da Dengue (DENV). A plataforma explorou sinergias eletrocatalíticas entre os materiais empregados, resultando em alta corrente faradaica e aumento da área eletroativa. As caracterizações eletroquímicas, conduzidas por voltametria cíclica, demonstraram elevada estabilidade redox e picos bem definidos após cada etapa de modificação da superfície. A resposta analítica frente à proteína Não Estrutural 1 (NS1, do inglês Non-Structural protein 1) foi avaliada por voltametria de onda quadrada, evidenciando redução significativa de corrente com o aumento da concentração da proteína, confirmando o bloqueio da superfície e o reconhecimento biomolecular pelo anticorpo imobilizado. A plataforma apresentou faixa linear de resposta dentro de níveis clínicos de NS1, além de detecção livre de sonda compatível com aplicações em diagnósticos POC. Assim, a plataforma baseada em GNPs desenvolvida neste estudo demonstra potencial promissor para biossensores aplicados ao monitoramento em saúde durante surtos epidêmicos, reunindo vantagens como sensibilidade, seletividade, baixo custo e possibilidade de produção massiva e sustentável.