Biossensores baseados em ressonância de plasmon de superfície gerado em nanoestruturas, aplicados para detecção precoce de câncer

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Monteiro, Johny Paulo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Maringá; Brasil; Departamento de Química; Programa de Pós-Graduação em Química; UEM; Maringá, PR; Centro de Ciências Exatas
• Palavras-chave em Português: Ressonância de plasmon de superfície (SPR); Câncer; Grades de relevo (SRG); Nanoburacos; Biossensor; Diagnóstico precoce; Brasil.; Ciências Exatas e da Terra; Química
• Link de acesso: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3907

Em virtude da incidência de câncer no nosso país e a necessidade de pesquisas que desenvolvam procedimentos para a detecção precoce da doença, atuamos no sentido de desenvolver biossensores que combinam análise em microfluído e nanofotônica para a detecção de moléculas biológicas. Esses biossensores são baseados no efeito de Ressonância de Plasmon de Superfície (SPR). Para isso foram estudados materiais plasmônicos, que acoplados a um sistema de microfluído, foram utilizados no desenvolvimento de um sensor baseado em SPR. Inicialmente o sensor desenvolvido teve como objetivo a detecção precoce de câncer. Contudo este tipo de sensor pode ser utilizado para várias outras aplicações. Foram montados dois tipos de sensores: 1) substrato contendo arranjos de nanoburacos periodicamente ordenados fabricados através de um filme de ouro de 100 nm de espessura; 2) grade de relevo coberta com um filme de ouro de espessura nanométrica, sendo a estrutura da grade periodicamente ordenada Através do controle da periodicidade e diâmetro das nanoestruturas, os plasmons de superfície serão gerados em uma faixa de comprimento de onda específica, ossibilitando a detecção de moléculas através de medidas ópticas. Os nanoburacos foram fabricados pelo método de feixe de íons focado e as grades de relevo pelo método de fotoisomerização de azopolímeros através de interferência de lasers. Para caracterizar a superfície dos substratos plasmônicos foi usada a microscopia eletrônica de varredura. A influência da variação da periodicidade das nanoestruturas e a sensibilidade dos sensores foram estudadas através de espectros de transmissão normal UV-vis. A modificação da superfície das nanoestruturas foi realizada utilizando microcanais de fluxo, monitorada através da variação do índice de refração próximo à superfície, empregando-se medidas de 15 transmissão normal de luz UV-Vis. Os resultados mostraram que a periodicidade exerce influência sobre o espectro da luz transmitida, apresentando um deslocamento para o vermelho das bandas a medida que há um aumento na periodicidade das nanoestruturas. Os melhores resultados de sensibilidade foram de 63 nm/UIR e 198 nm/UIR para o arranjo de nanoburacos e superfície com grades em relevo, respectivamente. Foi verificado também que os substratos foram sensíveis à presença de biomoléculas imobilizadas na superfície das nanoestruturas, sendo observados deslocamentos das bandas de transmissão para o vermelho à medida que camadas moleculares foram sendo adsorvidas na superfície do substrato plasmônico. Este fato torna os substratos aptos para aplicação em biossensores que monitoram eventos de ligação entre moléculas que apresentam bioafinidade. Neste sentido procedeu-se também a detecção do antígeno p185 (usado como biomarcador de câncer de mama) utilizando um substrato contendo arranjos de nanoburacos acoplado ao sistema microfluídico Essa proteína foi detectada com sucesso a uma concentração de 30 ng/mL o que torna esse tipo de sensor promissor no emprego da detecção precoce de câncer de mama.