Nanoplataforma impedimétrica baseada em lectina Concanavalina A para detecção de Candida spp.

Abstract

Candidemia é a principal manifestação da candidíase sistêmica, sendo caracterizada pela presença de leveduras de Candida no sangue. É uma doença grave com alta incidência e mortalidade, especialmente entre neonatos, idosos e pacientes imunossuprimidos. O diagnóstico precoce é essencial, entretanto os métodos tradicionais demandam de tempo de análise e ambiente laboratorial controlado para a realização dos testes. Além disso, o tratamento empírico aumenta a probabilidade de resistência microbiana. Os biossensores eletroquímicos se apresentam como uma alternativa promissora, pois possuem alta sensibilidade, especificidade, menor tempo de análise e possibilidade de miniaturização. Biossensores são dispositivos que detectam analitos-alvo ao transformar uma interação biológica em um sinal elétrico mensurável. Eles consistem em um bioreceptor, como enzimas, anticorpos, ácidos nucleicos ou lectinas, que reconhecem o analito, e um transdutor, que pode ser eletroquímico, óptico, piezoelétrico ou térmico, responsável por converter essa interação em um sinal detectável. Este estudo teve como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma sensora nanoestruturada, composta por monocamadas automontadas de ácido 4-mercaptobenzoico (MBA), nanopartículas magnéticas funcionalizadas com quitosana e ouro (Fe3O4@Quit@Au) e lectina Concanavalina A (ConA) para detecção de Candida spp. Foram testadas amostras de Candida albicans, Candida tropicalis, Staphylococus aureus, Klebsiella pneumoniae e Bacillus subtilis em diluições entre 101 e 105 UFC.mL-1. A plataforma foi caracterizada por microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia UV-Visível (UV-Vis), voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). As análises de FTIR e UV-Vis indicaram que a funcionalização das nanopartículas foi bem-sucedida, enquanto a análise topográfica por AFM demonstrou que a plataforma foi montada de forma eficiente. A partir da VC e EIE, pela redução dos picos catódicos e anódicos e aumento gradual da resistência a transferência de carga (RCT), respectivamente, foi possível observar que a ConA conseguiu reconhecer os microrganismos testados, revelando limite de detecção de 101 UFC.mL-1 e tempo de análise de 5 minutos para todas as espécies testadas. A plataforma apresentou uma melhor performance para Candida albicans e Candida tropicalis, devido à maior quantidade de glicose e manose em suas paredes celulares, em comparação com as bactérias Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae e Bacillus subtilis. Portanto, o biossensor proposto demonstra ser uma alternativa de diagnóstico precoce para candidemia, possuindo sensibilidade equivalente e tempo de análise menor em comparação aos testes convencionais.