Uso de filmes de bicamadas poliméricas nanoestruturadas para o diagnóstico rápido do vírus da Zika

Abstract

A infecção pelo vírus Zika (ZIKV) tornou-se um grande problema de saúde pública após a descoberta em 2016 de que um aumento alarmante no número de recém-nascidos com microcefalia no Brasil poderia estar associado à ocorrência dessa doença viral durante a gravidez. A necessidade urgente de métodos simples de diagnóstico que permitissem um rastreamento rápido de casos suspeitos estimulou a busca de dispositivos de baixo custo capazes de detectar sequências específicas de ácidos nucléicos. O presente trabalho consistiu no desenvolvimento de filmes nanoestruturados formados por bicamadas de polímeros conjugados para a detecção rápida por fluorescência da presença do DNA do vírus Zika. Para isso, camadas alternadas de polianilina (PANI) e polipirrol (PPY) foram inicialmente crescidas sobre a superfície de folhas de polietileno tereftalato (PET). Os filmes obtidos foram então caracterizados por MEV, UV-vis, FTIR-ATR e medidas do ângulo de contato, e para sua utilização como supressores de fluorescência (“quenchers”) para o diagnóstico da Zika foi usada um cadeia simples de DNA, específica para o ZIKV e marcada com um fluoróforo (ssDNA- FAM). Para isso, a sonda ssDNA-FAM foi imobilizada na superfície das películas PANI-PPY/PET ou PPY-PANI/PET, do que resulta a extinção da fluorescência. Posteriormente, os filmes ao serem imersos em uma solução contendo o ssDNA alvo (fita de DNA complementar), ocorre a subsequente hibridização da sonda imobilizada no filme, com o seu alvo. Isso leva a uma alteração conformacional do DNA, que se desprende do filme, ocasionando a recuperação da fluorescência. Na busca da otimização das propriedades dos filmes nanoestruturados, investigamos tanto a cinética de imobilização quanto a de hibridização. Com isso, foi possível identificar o tempo necessário para que ocorra a saturação da interação entre o ssDNA-FAM e o filme (180 min) e também o tempo necessário para que aconteça a máxima hibridização entre o ssDNA-FAM e o DNA alvo (60 min). Com base nos parâmetros otimizados, estimamos os limites de detecção como sendo 345 pmol/L e 278 pmol/L para os filmes PPY- PANI/PET e PANI-PPY/PET, respectivamente. A simplicidade do procedimento, aliada ao fato de que uma resposta positiva/negativa pode ser obtida em menos de 60 minutos, sugerem que a proposta do uso desses filmes de bicamadas poliméricas é uma métodopromissor para o desenvolvimento de testes rápidos de diagnóstico molecular.