Genossensor eletroquímico para detecção de Mycobacterium tuberculosis a partir de sonda do gene Rv2341 imobilizada

Abstract

O diagnóstico de Mycobacterium tuberculosis (MTB) é essencial devido à alta incidência anual de Tuberculose (TB), sendo relatado em 2022 mais de 1.3 milhões mortes. Países em desenvolvimento são os mais afetados pela bactéria, devido o difícil acesso a saúde por grande parte da população. Os métodos padrão ouro como PCR e cultura de MTB demandam tempo, custos altos e necessitam de profissionais bem treinados. Como alternativa, o desenvolvimento de métodos rápidos, de fácil manuseio e menos custosos, como biossensores, é de crucial importância no combate à tuberculose. Nessa perspectiva, uma região do gene Rv2341 foi escolhido via GenBank-NCBI, para ser usado como sonda de DNA na construção de um genossensor. Para montagem do biossensor, um sistema de eletrodo impresso foi utilizado, os eletrodos de trabalho e auxiliar foram feitos de pasta de carbono e o eletrodo de referência de pasta de prata. Sobre o eletrodo de trabalho foi produzido um filme polimérico de L-lisina, foi utilizado o glutaraldeído, conectando a extremidade da Poli-L-lisina à sonda de DNA modificada com um (-NH2) terminal. A voltametria cíclica (VC) e a espectroscopia de impedância eletroquímica foram utilizados para a caracterização eletroquímica do biossensor via espécies redox Ferri/Ferro. Como método de detecção foi utilizada a Voltametria de Pulso Diferencial (VPD) com o Azul de Metileno (MB), como indicador de hibridização. As análises por VPD-MB demonstraram que eletrodos não modificados têm baixa afinidade pelo MB, resultando em uma baixa corrente (0,8µA). Após a modificação da superfície o eletrodo se torna mais eletroativo e a corrente aumenta para (3,0µA). Com a adição do glutaraldeído ocorre o isolamento da superfície do eletrodo de trabalho, reduzindo a corrente para (1,4µA). Com a imobilização da sonda, há um aumento na corrente, devido à afinidade do MB com as guaninas livres (11,0µA). Após a hibridização com a sequência complementar, há uma redução na quantidade de guaninas livres e consequentemente queda na corrente (4,88µA) já que a concentração de guaninas livres reduz. O biossensor foi capaz de diferenciar os alvos complementares de não complementares, já que não houve alteração na corrente após a hibridização com o alvo não complementar. Esse biossensor é o primeiro passo para levar diagnóstico rápido e eficaz de tuberculose para áreas de risco, devido a sua portabilidade e a especificidade do DNA.