Desenvolvimento e caracterização de um imunossensor eletroquímico para detecção do Vaccinia vírus

Abstract

Nos últimos anos, houve notáveis avanços na detecção de analitos clínicos, substâncias químicas ou componentes presentes em amostras biológicas, por meio de técnicas eletroquímicas, impulsionados pela praticidade, custo-benefício, alta sensibilidade e rapidez em comparação com métodos sorológicos tradicionais. Os eletrodos de grafite de lapiseira (PGE) surgem como alternativas promissoras devido à sua acessibilidade econômica e versatilidade para funcionalização. O Vaccinia vírus (VACV), membro da família Poxviridae, é conhecido por ser utilizado na vacinação contra a varíola, obviamente em sua forma inativa, mas permanece relevante na medicina veterinária, causando a varíola bovina em bovinos. Detectar o VACV é crucial devido às implicações na saúde pública e animal. Na medicina veterinária, sua detecção precoce é fundamental para prevenir surtos que podem afetar a produção de alimentos e a economia agrícola. Além disso, a identificação rápida do VACV é crucial para evitar a disseminação do vírus entre animais e, potencialmente, para humanos, garantindo a segurança alimentar e protegendo a saúde pública contra possíveis surtos zoonóticos. Investigações em novos métodos, como biossensores, oferecem uma abordagem para a detecção do vírus, tornando possível identificá-lo de forma rápida, sensível, com um baixo custo sem a necessidade de equipamentos ou pessoal especializado. Neste trabalho, utilizou-se os PGE para desenvolver um imunossensor impedimétrico para o VACV, avaliando diferentes métodos de ativação dos PGE e sua funcionalização com filmes poliméricos (FP). Os PGE foram ativados por processos físicos, químicos e eletroquímicos, com o tratamento de +1,8 V por 5 minutos em 0,5 mol L-¹ de KCl demonstrando os melhores resultados. A eletropolimerização foi conduzida com vários monômeros para formar os FP, com o poli(2-hidroxibenzamida) apresentando aumento de 162% em termos de resistência à transferência de carga na presença de anticorpos específicos (controle específico). Foram exploradas duas estratégias para o desenvolvimento do imunossensor, imobilizando-se o VACV para detectar anticorpos anti-VACV (tipo α), bem como a construção inversa (tipo β). Os FP de poli(4-HXB) mostraram os melhores resultados em ambas as estratégias. Além disso, foram otimizamos as etapas de imobilização do biorreceptor (100 ng/mL por 30 minutos) e do agente de bloqueio da superfície (BSA 0,01% por 10 minutos) e o tempo de resposta do imunossensor (30 minutos). Sob as condições otimizadas, o imunossensor impedimétrico apresentou uma faixa linear de resposta entre 7.140 e 16.670 partículas/mL para o VACV, com um limite de detecção (LOD) de 639 partículas/mL e um limite de quantificação (LOQ) de 2.121 partículas/mL. Análises de reações cruzadas com outras amostras virais mostraram que apenas o monkeypox apresentou um sinal significativo, correspondendo a 55% do obtido para o VACV. Esses resultados indicam a aplicabilidade do imunossensor proposto na detecção do VACV em amostras biológicas, utilizando os PGE de uma forma simples e acessível.