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Type: Tese
Title: Nanobiossensor por ressonância plasmônica de superfície para detecção de patógenos
Author(s)/Inventor(s): da Silva Arcas, Ariadny
Advisor: Martins Werneck, Marcelo
Co-advisor: da Silva Barros Allil, Regina Célia
Abstract: A bactéria Escherichia coli (E. coli) e o parasita Taenia solium (T. solium) são microrganismos causadores de infecções em humanos. Os principais métodos de detecção dessas infecções consistem em análises laboratoriais realizadas por equipamentos e reagentes de custo elevado e ainda sim podem levar dias para concluírem os resultados. Neste contexto, esta pesquisa apresenta o desenvolvimento de nanobiossensores por suspensões de nanopartículas de ouro (AuNPs), por fibra óptica plástica (POF) em forma de “U” revestida com nanofilme de ouro e revestida com AuNPs para detecção da bactéria E. coli e T. solium. A POF e as nanoestruturas foram usados por permitirem o desenvolvimento de sistemas de diagnóstico e detecção por monitoramento remoto e em tempo real em uma instrumentação precisa, de fácil manuseio e de baixo custo. O nanofilme foi produzido por deposição catódica em uma câmera de um Sputtering e as AuNPs por síntese química. Os sensores foram avaliados quando a estabilidade, a variabilidade e a sensibilidade. Os nanobiossensores a POF com nanofilme de ouro apresentou um limite de detecção para a bactéria E. coli de 1,5 x 103 UFC/mL. A suspensão de AuNPs contendo anticorpo para a captura de antígenos de T. solium apresentou um limite de detecção superior a 0,1 µg/mL, correspondendo a faixa de concentração indicativa de infecção. O nanobiossensor a POF contendo AuNPs apresentou sensibilidade de 159,43 nm/RIU. Portanto, esses resultados demonstram que esta tecnologia pode ser uma eficiente ferramenta para análise de rotina em amostras clínicas
Abstract: The bacterium Escherichia coli (E. coli) and the parasite Taenia solium (T.solium) are microorganisms that cause infections in humans. Their main detection methods consist of laboratory analyzes carried out by expensive equipment and reagents, and even so, it can take days to complete the results. In this context, this research presents the design of nanobiosensors by suspensions of gold nanoparticles (AuNPs) and by plastic optical fiber (POF) in a “U” shape coated with either gold nanofilm or coated with AuNPs for E. coli and T. solium detection. POF and nanostructures were used because they allow the development of diagnosis and detection systems by remote monitoring and in real time in an easy-to-handle instrumentation, accurate, and low costly. The nanofilm was produced by cathodic deposition in a sputtering chamber and the AuNPs by chemical synthesis. The sensors were evaluated for stability, variability, and sensitivity. The POF nanobiosensors with gold nanofilm showed a detection limit for E. coli bacteria of 1.5 x 103 CFU/mL. The AuNPs suspension containing antibody for the capture of T. solium antigens showed a detection limit higher than 0.1 µg/mL, corresponding to the concentration range found in human blood. The POF nanobiosensor containing AuNPs showed a sensitivity of 159.43 nm/RIU. Therefore, one tool turns out that this technology can be efficient for routine analysis in scheduled clinics
Keywords: Materiais nanoestruturados
Bactérias
Fibras ópticas
Nanotecnologia
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2022
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: ARCAS, Ariadny da Silva. Nanobiossensor por ressonância plasmônica de superfície para detecção de patógenos. 2022. 116 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Nanotecnologia, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Appears in Collections:Engenharia de Nanotecnologia

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