Eletrossíntese, caracterização e aplicação de filmes poliméricos de 2-aminobenzamida no desenvolvimento de um genossensor eletroquímico para a Covid-19

Abstract

O presente trabalho propõe o desenvolvimento um genossensor eletroquímico utilizando eletrodo de grafite modificados com filmes poliméricos derivados da 2-aminobenzamida (2- AB), sobre os quais foram imobilizadas duas sondas de RNA, complementares à região conservada do genoma do SARS-CoV-2 (região N do vírus) de modo a promover interação específica entre ambos. A estratégia consiste no reconhecimento indireto da hibridização a partir do monitoramento da redução do azul de metileno (AM), agente intercalador de RNA, por voltametria de onda quadrada. O transdutor eletroquímico foi otimizado em função do sinal do AM adsorvido nas sondas. O poli(2-AB) apresenta perfil eletroquímico com dois pares redox em solução 0,50 M de H2SO4 e uma baixa resistência a transferência eletrônica em solução de ferro/ferricianeto de potássio, conforme análises de voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica. O processo de oxidação eletroquímica da 2-AB envolve um elétron e um próton, onde a polimerização ocorre via átomo de nitrogênio do grupo amino. Utilizando eletrodos impressos de grafite, o genossensor foi desenvolvido utilizando 0,25 mM de 2-AB preparada em 0,50 M de H2SO4 com 15 ciclos de potencial de -0,2 a +1,0 V a 50 mV/s, e na imobilização dos oligonucleotídeos utilizou-se 7,0 μL de solução 0,1 μM (30 min), sendo estas consideradas as condições ótimas. O tempo de reação com ao alvo específico foi otimizado em 10 min. O genossensor conseguiu identificar a presença do RNA viral em amostras plasmidiais alcançando LOD de 3,89 cópias/mL e um LOQ de 12,97 cópias/mL numa faixa linear de 13,5 a 625 cópias/mL, apresentando funcionalidade quando aplicado para análise em amostras clínicas, onde mostrou 32% de diferença do sinal do AM para as amostras positivas e 14% para as negativas, quando comparadas ao sinal do genossensor. Estudos de reprodutibilidade os mostraram valores de RSD de 12,2% (n=5), e de estocagem uma perda de resposta de 18% para 45 dias armazenados a temperatura de 5 a 10 °C. Análises com 10 amostras para quatro grupos denominados como: genossensor, positivas, negativas e interferentes (Influenza A, Influenza B e HIV, além do SARS-CoV-2 na presença do RNA viral da Influenza A e Influenza B) foram utilizadas para avaliar a sensibilidade e especificidade do biossensor. O teste t comprovou que o grupo de amostras positivas é de fato diferente de todos os demais grupos (p<0,05), enquanto os sinais obtidos para o genossensor, alvo não complementar e interferentes foram considerados como equivalentes (p>0,05). Com base nesses resultados, mostramos que a plataforma funcionalizada com o poli(2-AB) mostrou-se promissora para a detecção do SARS-CoV-2.