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Jun 17, 2023

Novo biossensor eletroquímico de marcador PMI baseado na dissolução de pontos quânticos usando um duplo

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 8815 (2022) Citar este artigo 1553 Acessos 2 Detalhes da Altmetric Metrics Um novo e fácil biossensor de intervalo post-mortem (PMI) foi fabricado usando um

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 8815 (2022) Citar este artigo

1553 Acessos

2 Altmétrico

Detalhes das métricas

Um novo e fácil biossensor de intervalo post-mortem (PMI) foi fabricado usando uma estratégia de rótulo duplo para detectar o biomarcador gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GAPDH). Um anticorpo monoclonal anti-GAPDH foi imobilizado em um rótulo de superfície contendo pontos quânticos de seleneto de cádmio (CdSe QDs) em uma monocamada automontada de óxido de grafeno de cisteamina (Cys-GO). A glicose oxidase (GOx) foi usada como marcador de sinal para conjugar com GAPDH. O reconhecimento de GAPDH foi alcançado através da dissolução dos CdSe QDs ligados à superfície por peróxido de hidrogênio gerado através da oxidação de β-glicose catalisada por GOx conjugada com GAPDH. Para aumentar a sensibilidade, foi introduzida uma interação competitiva entre GAPDH livre e conjugado com o sítio ativo do anticorpo anti-GAPDH. A resposta eletroquímica devido à dissolução do CdSe diminuiu proporcionalmente com a concentração de GAPDH livre. A voltametria pulsada diferencial foi realizada para determinar as características analíticas do imunossensor, incluindo o limite de detecção, faixa dinâmica linear, seletividade do alvo, estabilidade do sistema e aplicabilidade para a análise de amostras reais.

O intervalo post-mortem (PMI) é o tempo decorrido desde a morte de uma pessoa. A estimativa do PMI é geralmente conduzida por técnicas simples, incluindo livor, algor e rigor mortis. No entanto, a estimativa precisa do PMI é essencial porque pode fornecer evidências importantes para a investigação da causa e da hora da morte. Infelizmente, a determinação precisa do PMI é muito difícil, exigindo muitas técnicas médicas/científicas e um longo tempo de processamento. Portanto, existe uma necessidade urgente de desenvolver um método simples e rápido para detecção de PMI. A gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GAPDH) é uma proteína que pode ser encontrada na saliva e nos rins1, e sua concentração diminui com o tempo após a morte2. Esta característica da proteína GAPDH pode ser utilizada como um biomarcador proteico adequado para o desenvolvimento de um sistema biossensor PMI.

Vários métodos de detecção têm sido utilizados em sistemas biossensores envolvendo a interação anticorpo-antígeno (imunossensores)3, como quimioluminescência4, ressonância plasmônica de superfície5, microbalança de cristal de quartzo6 e técnicas de detecção eletroquímica7. Entre eles, o uso de um imunossensor eletroquímico tem atraído atenção significativa devido à alta sensibilidade e seletividade do sensor8, 9. Além disso, os imunossensores eletroquímicos têm mostrado vantagens para a detecção de biomarcadores proteicos devido ao seu baixo custo, fácil medição, resposta rápida e adequação para aplicações no local de atendimento10,11,12. No entanto, o desenvolvimento de um imunossensor eletroquímico para detecção de PMI raramente foi conduzido2. Usando nanomateriais para aumentar a área de superfície do sensor, este estudo desenvolveu um imunossensor eletroquímico altamente sensível para detectar biomarcadores GAPDH. O imunossensor PMI foi fabricado fixando um anticorpo monoclonal GAPDH contra pontos quânticos (QDs) de seleneto de cádmio (CdSe), que foram anexados à monocamada automontada (SAM) de cisteamina contendo óxido de grafeno (GO). O reconhecimento de GAPDH foi alcançado através da dissolução de QDs de CdSe em peróxido de hidrogênio gerado pela oxidação de β-glicose catalisada pela glicose oxidase (GOx) . GOx foi utilizado como marcador enzimático que foi conjugado à proteína GAPDH por meio de reticulação com glutaraldeído . aumentando a sensibilidade, foi introduzida uma interação competitiva entre conjugados GAPDH-GOx e GAPDH livre com o sítio ativo do anti-GAPDH18. A reação atual devido à dissolução do CdSe diminuiu proporcionalmente ao aumento da concentração de GAPDH livre. Assim, foi possível quantificar o GAPDH livre com esta estratégia, e a voltametria pulsada diferencial (DPV) foi realizada para determinar as características analíticas de um imunossensor, incluindo o limite de detecção, faixa dinâmica linear, seletividade do alvo, estabilidade do sistema e aplicabilidade para a análise de amostras reais19.