Biosensor para detecção de vírus de potencial zoonótico
Biossensor para detecção do vírus da raiva
A raiva é uma doença zoonótica letal causada pelo vírus da raiva (RABV) que afeta a saúde humana e a economia. No ciclo silvestre, o RABV é transmitido principalmente por morcegos no Brasil, com importante papel dos saguis na região Nordeste. A vigilância em áreas remotas é dificultada pela complexidade de coleta adequada de amostras durante o trabalho de campo e o diagnóstico é realizado em condições laboratoriais.
Em 2021, a equipe do “Laboratório de Novos Materiais de Carbono: Grafeno” da Universidade Federal do ABC (UFABC/SP), sob liderança da Profa. Dra. Ana Champi, desenvolveu um biossensor eletroquímico portátil (de óxido de grafeno reduzido), baseado em interações de ácidos nucleicos para detecção rápida do SARS-CoV-2, agente etiológico da COVID-19.
Considerando que biossensores eletroquímicos tem elevada plasticidade para o alvo, em 2021, ainda durante a pandemia de COVID-19, as equipes da UFABC e da Fiocruz Mata Atlântica iniciaram uma colaboração para calibração desse biossensor para detecção do RABV em morcegos e saguis, usando como fonte amostras de mucosa nasofaríngea obtidas através de swabs. Desta forma, ambas equipes vêm trabalhando via o projeto CNPq/MCTI/FNDCT 22/2022 Processo: 408397/2022-5
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Resultados alcançados
Challhua R, Akashi L, Zuñiga J, Batista HBCR, Moratelli R, Champi A. 2023. Portable reduced graphene oxide biosensor for detection of rabies virus in bats using nasopharyngeal swab samples. Biosensors and Bioelectronics, 232:115291. https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115291
O eletrodo é composto de filme fino de óxido de grafeno reduzido (rGO) imobilizado com cDNA por meio de empilhamento pi-pi para melhorar a detecção e especificidade do vírus. O desempenho do sensor foi determinado usando RNA e amostras de esfregaços de morcegos e saguis. A detecção de RNA mostra boa seletividade e a quantificação apresenta uma curva de calibração altamente linear (R2 = 0,990) usando uma faixa de concentração de 0,145-25,39 ng/μL. Um LOD de 0,104 ng/μL foi alcançado com uma sensibilidade de 0,321 μA (ng/μL)-1. A detecção de RABV em amostras de swab nasofaríngeo mostrou uma boa diferença entre amostra positiva e negativa, com tempo de resposta em segundos, detecção ultrarrápida em comparação com técnicas conhecidas. Três grupos de biossensores foram identificados e nomeados após caracterização físico-química da superfície como: GO-1, GO-2 e rGO; com melhor desempenho para o grupo rGO devido à sua rede hibridizada sp2. Assim, fabricamos com sucesso um biossensor eletroquímico promissor para detecção rápida in-situ do RABV em amostras de swab, que pode ser expandido para outros vírus envelopados que possuem RNA.
Este projeto conta com apoio financeiro do CNPq, FAPERJ, FAPESP e Coordenação de Vigilância em Saúde e Laboratórios de Referência da FIOCRUZ (CVSLR/FIOCRUZ)