Genossensores eletroquímicos baseados em nanoestruturas de grafeno e filme de politiofeno para a detecção e identificação de papiloma vírus humano

Abstract

O Papilomavírus Humano (HPV) é um grande grupo de vírus que infectam a pele e a mucosa causando verrugas e tumores epiteliais conhecidos como papilomas. Embora o HPV possa ser contraído durante a relação sexual, incluindo vaginal, anal e sexo oral, contato pele a pele é suficiente para causar infecção. Pacientes assintomáticos podem ter o vírus e passá-lo sem saber. Devido à escassez de produtos rápidos e métodos baratos disponíveis para identificar genótipos de HPV, aqui relatamos dois genossensores eletroquímicos como alternativa aos atuais métodos de identificação de HPV, molecular e sorológico. Foram desenvolvidas duas plataformas eletroquímicas: (1) nanofitas de grafeno (GNR) foram usadas como transdutor para imobilizar a sonda de DNA MY11, uma sonda degenerada geralmente empregada em PCRamplificação de um amplo espectro de tipos de DNA de HPV (tipos 33, 51, 53,62, 66, 11 e 16); (2) Filme de poli (ácido tiofeno-3-acético (PTAA) foram usadospara imobilizar a sonda de proteínaP53 para identificação HPV (tipos 16, 11, 6,31, 33, 45 e 58) em espécimes cervicais (amostras de cDNA). Voltametria cíclica (CV), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e microscopia de força atômica (AFM) foram utilizados para caracterizar a construção daplataforma e processar a biodetecção. Na plataforma 1 (NFG-MY11), nossosresultados sugerem que os subtipos oncogênicos do papilomavírus humano são rapidamente detectados e identificados na faixa de picogramas. Respostas impedimétricas agrupadas por subtipos de HPV 51, 53 e 66 genotipicamente relacionados com lesões anogenitais. Além disso, esse genossensor foi capaz de detectar com sucesso os tipos de HPV 16 e 18 em amostras de plasmídeos nas concentrações de 1 aM, 100 aM, 100 fM, 50 pM e 100 pM com um limite dedetecção (LOD) de 3,5 aM e 1,2 aM para HPV 16 e HPV 18, respectivamente. Na plataforma 2 (PTAA- P53), os resultados impedimétricos revelaram aumento nos diâmetros do semicírculo de acordo com o grau de gravidade das lesões que induzem o câncer. Para os HPV de baixo risco (6 e 11) obtemos umpequenoaumento do diâmetro do semicírculo, quando comparados aos HPVsde risco intermediário (31, 33 e 58) e os de alto risco (45 e 16). A proteína p53 foi utilizada para avaliaro grau de lesões em amostras cervicais de pacientes infectados. Portanto, as plataformas genossensoras propostas podem ser consideradas como novas ferramentas para detecção e identificação genótipos de HPV. Desta forma, proporcionando aos pacientes melhor qualidades de vida e minimizando o custo no sistema de saúde, fornecendo um prognóstico.