Desenvolvimento de sensor eletroquímico miniaturizado para a detecção de ácido úrico em saliva [recurso eletrônico]
Mariana Feitosa Custodio
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP C969d
[Development of a miniaturized electrochemical sensor for detection of uric acid in saliva]
Campinas, SP : [s.n.], 2023.
1 recurso online (72 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: William Reis de Araujo
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química
Resumo: O ácido úrico (AU) é um importante biomarcador para doenças como a gota, hiperuricemia, doença renal, síndrome de Lesch-Nyhan, hipertensão e colesterol alto. Em vista da relevância clínica deste biomarcador, bem como do conhecimento de adequada correlação entre os níveis séricos com aqueles...
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Resumo: O ácido úrico (AU) é um importante biomarcador para doenças como a gota, hiperuricemia, doença renal, síndrome de Lesch-Nyhan, hipertensão e colesterol alto. Em vista da relevância clínica deste biomarcador, bem como do conhecimento de adequada correlação entre os níveis séricos com aqueles em saliva, nesta dissertação descrevemos o desenvolvimento de um sensor eletroquímico visando a quantificação de AU em saliva, como alternativa para diagnósticos simples e frequentes. Utilizamos a polieterimida (PEI) como substrato para a fabricação de eletrodos baseados em derivados de grafeno por meio da técnica de carbonização superficial induzida por radiação laser de CO2 (LSG, sigla em inglês para Laser-Scribing Graphene). As caracterizações morfológica e estrutural do sensor foram avaliadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e por espectroscopia Raman, respectivamente. Visando a detecção não enzimática de AU, o eletrodo de LSG passou por um tratamento anódico (TA) e, posteriormente, foi modificado com nanopartículas de ouro (AuNPs) para melhorar o seu desempenho analítico. Sob as melhores condições experimentais, utilizando a técnica de Voltametria de Pulso Diferencial, construiu-se uma curva analítica para o sensor LSG/TA/AuNPs na faixa de concentração de 2,0 a 200,0 µmol L-1 de AU, o qual apresentou uma região linear de resposta no intervalo de 2,0 a 60,0 µmol L-1. Foram realizados ensaios de seletividade do método em relação as principais biomoléculas presentes na saliva e não foram identificadas interferências significativas na resposta eletroanalítica do AU, resultando em desvio padrão relativo (DPR) de 9,3% para a glicose (Gli) e de 2,0 a 3,7% para o lactato (Lac), creatinina (Cre) e ácido ascórbico (AA). Os limites de detecção e quantificação foram 1,34 µmol L-1 e 4,46 µmol L-1, respectivamente. A reprodutibilidade de fabricação dos sensores foi avaliada e gerou um nível satisfatório de variação de resposta, apresentando DPR de 8% (n=8 sensores). O desempenho analítico do sensor foi avaliado por meio do método de adição e recuperação em amostras simuladas de saliva, contendo níveis de AU tipicamente de indivíduos saudáveis e hiperuricêmicos, fornecendo recuperações adequadas no intervalo de 94 a 120%
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Abstract: Uric acid (UA) is an important biomarker for diseases such as gout, hyperuricemia, kidney disease, Lesch-Nyhan syndrome, hypertension, and high cholesterol. Given the clinical relevance of this biomarker and the knowledge of adequate correlation between serum levels and those in saliva, in...
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Abstract: Uric acid (UA) is an important biomarker for diseases such as gout, hyperuricemia, kidney disease, Lesch-Nyhan syndrome, hypertension, and high cholesterol. Given the clinical relevance of this biomarker and the knowledge of adequate correlation between serum levels and those in saliva, in this dissertation, we describe the development of an electrochemical sensor aimed at quantifying UA in saliva, as an alternative for simple and frequent diagnoses. We used polyetherimide (PEI) as a substrate for the manufacture of electrodes based on graphene derivatives through the laser-scribing graphene (LSG) induced by CO2 laser radiation. The morphological and structural characterizations of the sensor were evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Raman spectroscopy, respectively. Aiming at non-enzymatic UA detection, the LSG electrode underwent an anodic treatment (AT) and was subsequently modified with gold nanoparticles (AuNPs) to improve its analytical performance. Under the best experimental conditions, using the Differential Pulse Voltammetry technique, an analytical curve was constructed for the LSG/AT/AuNPs sensor in the UA concentration range of 2.0 to 200.0 ?mol L?1, which presented a linear response range from 2.0 to 60.0 ?mol L?1. Selectivity tests of the method were carried out evaluating the main biomolecules present in saliva and no significant interferences were identified in the electroanalytical response of the UA, resulting in a relative standard deviation (RSD) of 9.3% for glucose (Gli) and 2.0 to 3.7% for lactate (Lac), creatinine (Cre) and ascorbic acid (AA). The limits of detection and quantification were 1.34 ?mol L?1 and 4.46 ?mol L?1, respectively. The manufacturing reproducibility of the sensors was evaluated and generated a satisfactory level of response variation, with an RSD of 8% (n = 8 sensors). The analytical performance of the sensor was evaluated using the addition and recovery method on simulated saliva samples, containing UA levels typically from healthy and hyperuricemic individuals, providing adequate recoveries in the range of 94 to 120%
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Desenvolvimento de sensor eletroquímico miniaturizado para a detecção de ácido úrico em saliva [recurso eletrônico]
Mariana Feitosa Custodio
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