Fabricação de eletrodos de óxido de grafeno induzido por laser e sua aplicação na detecção de biomarcadores de células RKO-AS45-1 por análises multivariadas

dc.contributor.advisorFerreira, Lucas Franco
dc.contributor.authorMachado, Ângelo Rafael
dc.contributor.institutionUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.contributor.refereeFerreira, Lucas Franco
dc.contributor.refereeFranco, Diego Leoni
dc.contributor.refereeSilva, Rodrigo Amorim Bezerra da
dc.contributor.refereeCardoso, Anamaria de Oliveira
dc.contributor.refereePereira, Arnaldo César
dc.date.accessioned2026-08-21T19:11:48Z
dc.date.issued2025
dc.date.submitted2025-08-08
dc.descriptionO presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.pt_BR
dc.descriptionAgências financiadoras: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) - Processo APQ-00207-21; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) - Processo 404210/2021-0.pt_BR
dc.description.abstractO câncer colorretal representa um desafio crescente à saúde pública, exigindo estratégias diagnósticas mais acessíveis, seletivas e adaptáveis à heterogeneidade tumoral. Neste contexto, biossensores eletroquímicos do tipo point-of-care vêm se consolidando como ferramentas promissoras para a detecção de biomarcadores, especialmente quando integrados a plataformas condutoras de baixo custo e alta reprodutibilidade. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um imunossensor impedimétrico utilizando eletrodos de grafeno induzido por laser, funcionalizados com filmes por eletropolimerização de poli(4-hidroxifenilacético) e anticorpos policlonais específicos para biomarcadores da linhagem celular RKO-AS45-1. A plataforma foi fabricada a partir de filmes de poliimida, convertidos termicamente em estruturas grafíticas por irradiação laser. Os eletrodos resultantes apresentaram morfologia porosa, alta condutividade e excelente estabilidade eletroquímica. A funcionalização da superfície e imobilização covalente de anticorpos via química EDC/NHS possibilitou a construção de um imunossensor com resposta sensível à presença dos biomarcadores tumorais. A detecção foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica, cujos espectros foram interpretados por meio de análise estatística multivariada. A aplicação combinada de Análise de Componentes Principais e Análise Discriminante Linear, com validação cruzada, permitiu a classificação precisa de amostras controle positivo, negativo e interferente, atingindo 100% de acurácia nos grupos extremos. Os resultados confirmam a viabilidade de agrupar superfícies condutoras obtidas por manufatura a laser à modelagem estatística como ferramenta para o desenvolvimento de biossensores específicos, robustos e adaptáveis a diferentes perfis de biomarcadores tumorais, com potencial aplicação em contextos clínicos descentralizados.pt_BR
dc.description.abstractsColorectal cancer represents a growing challenge to public health, demanding more accessible, selective, and adaptable diagnostic strategies to address tumor heterogeneity. In this context, electrochemical point-of-care biosensors have emerged as promising tools for biomarker detection, particularly when integrated with low-cost, highly reproducible conductive platforms. This work presents the development of an impedimetric immunosensor based on laser-induced graphene electrodes functionalized with poly(4-hydroxyphenylacetic) films and polyclonal antibodies specific to biomarkers derived from the RKO-AS45-1 cell line. The electrodes were fabricated by laser irradiation of polyimide films, resulting in porous, graphitic structures with high conductivity and electrochemical stability. Surface modification, followed by covalent antibody immobilization via EDC/NHS chemistry, enabled the construction of a biosensing interface capable of detecting target antigens with high sensitivity. Detection was performed using electrochemical impedance spectroscopy, and the resulting spectra were analyzed through multivariate statistical methods. The combined application of Principal Component Analysis and Linear Discriminant Analysis, with leave-one-out cross-validation, allowed accurate classification of positive, negative, and interfering control samples, achieving 100% accuracy for the extreme groups. The results confirm the feasibility of integrating laser-manufactured conductive platforms with statistical modeling to develop selective and robust biosensors, adaptable to different tumor biomarker profiles and suitable for decentralized clinical applications.en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.thesisTese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2025.pt_BR
dc.identifier.citationMACHADO, Ângelo Rafael. Fabricação de eletrodos de óxido de grafeno induzido por laser e sua aplicação na detecção de biomarcadores de células RKO-AS45-1 por análises multivariadas. 2025. 199 p. Tese (Doutorado em Química) – Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufvjm.edu.br/items/247c26ae-c3e0-41bb-8202-c7b724ecdba6
dc.language.isopor
dc.publisherUFVJMpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Brazilen
dc.rights.licenseA concessão da licença deste item refere-se ao à termo de autorização impresso assinado pelo autor, assim como na licença Creative Commons, com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus repositórios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, e preservação, a partir desta data.pt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.pt
dc.subjectEletrodos de óxido de grafeno induzido por laserpt_BR
dc.subjectMetodologia de superfície de respostapt_BR
dc.subjectImunossensor LIGpt_BR
dc.subjectAnálise de discriminante linearpt_BR
dc.subjectRKO-AS45-1pt_BR
dc.subjectLaser-induced graphene electrodesen
dc.subjectResponse surface methodologyen
dc.subjectLIG immunosensoren
dc.subjectLinear discriminant analysisen
dc.subjectRKO-AS45-1.en
dc.titleFabricação de eletrodos de óxido de grafeno induzido por laser e sua aplicação na detecção de biomarcadores de células RKO-AS45-1 por análises multivariadaspt_BR
dc.typeThesisen

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
angelo_rafael_machado.pdf
Size:
7.09 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: