Biossensor impedimétrico baseado no nanocompósito metal-orgânico ZIF-8/905% com nanotubos de carbono associados a concanavalina a para detecção de alfafetoproteína sérica

Abstract

Dispositivos sensores são empregados para mensurar com eficiência, sensibilidade e seletividade analitos-alvos, com elementos de biorreconhecimento podendo ser empregados nestes dispositivos, originando os biossensores. A busca por novos materiais com propriedades adequadas e melhor custo-benefício se mantém constante nesta área, destacando-se as estruturas metal-orgânicas (MOFs), que por sua grande área superficial favorecem a imobilização de biomoléculas, como proteínas, a exemplo da Concanavalina A (ConA). Neste contexto, este trabalho se propôs a desenvolver uma nova plataforma biossensora, construída a partir do nanocompósito baseado em uma MOF de ligante híbrido (ZIF-8-905%) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados com grupos carboxílicos (MWCNTs- COOH), utilizando a ConA como elemento de bioreconhecimento. Foram empregadas técnicas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia de força atômica (AFM), voltametria cíclica (VC), voltametria de onda quadrada (SWV) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). O biossensor foi aplicado frente às amostras contendo o analito-alvo Alfa- fetoproteína (AFP), disperso em soro sintético e em soro de pacientes saudáveis, e também foi aplicado frente ao soro de pacientes portadores de carcinoma pulmonar, buscando identificar a presença do biomarcador nestas amostras. As técnicas de caracterização permitiram concluir que a construção da plataforma ocorreu eficientemente. O biossensor impedimétrico apresentou linearidade de resposta na faixa linear 1-100 ng/mL, com valor de R2 igual a 0.993, limite de detecção (LOD) de 7.98 ng/mL e limite de quantificação igual a (LQ) 24.20 ng/mL. Sendo possível então observar alta especificidade, seletividade e sensibilidade, mesmo quando na presença de concentrações elevadas de ligantes inespecíficos, sendo capaz de detectar o biomarcador em amostras reais, com respostas em tempo real, relativa simplicidade e mínima invasividade.