Desenvolvimento de sensores eletroquímicos descartáveis e portáteis para determinação de coronavírus em amostras biológicas empregando nanomateriais

A busca por sensores eletroquímicos capazes de determinar concentrações cada vez menores e equipamentos portáteis para descentralizar análises são desafios fundamentais na Química Eletroanalítica. Esse campo de pesquisa visa desenvolver ferramentas para auxiliar o diagnóstico de diversas doenças, com foco especial na detecção de biomarcadores em amostras de fluidos biológicos. A COVID-19, causada pelo SARS-CoV-2, é um exemplo que ressalta a importância de diagnósticos rápidos e precisos, dadas as implicações nas medidas restritivas.
Nesse cenário, os dispositivos “point-of-care” (POC), que são simples de operar, portáteis e descentralizados, desempenham um papel fundamental. As plataformas de detecção eletroquímica, especialmente aquelas que utilizam eletrodos impressos, têm se destacado devido à sua praticidade, baixo custo e potencial de modificação da superfície. Eles permitem a ancoragem bem-sucedida de sítios de reconhecimento biológicos, como enzimas, proteínas e aptâmeros, para a construção de sensores descartáveis. Além disso, a combinação com nanomateriais, como metais e carbono, amplia o potencial analítico dessas estratégias.
No contexto do diagnóstico da COVID-19, o desenvolvimento de anticorpos monoclonais e proteínas recombinantes comerciais permite a construção de imunossensores eletroquímicos. Esses imunossensores utilizam eletrodos impressos, sejam comerciais ou feitos em laboratório, como plataforma-base, com elementos de reconhecimento como os mencionados. Além disso, a pesquisa visa avaliar materiais alternativos, como nanomateriais, na preparação dos eletrodos impressos, bem como a construção de um potenciostato portátil e de baixo custo. Essa abordagem permitirá a criação de plataformas de detecção eletroquímica completas para o diagnóstico ágil da COVID-19, combinando eletrodos impressos, nanomateriais e elementos de reconhecimento comerciais.
A importância de um diagnóstico preciso e rápido da COVID-19 é evidente, dada a transmissão fácil da doença e a necessidade de medidas adequadas, incluindo tratamentos eficazes. Isso gera uma demanda crescente por métodos de diagnóstico descentralizados e de fácil operação, como os dispositivos POC. A saliva, um fluido biológico que pode ser facilmente coletado e manipulado, ganha destaque nesse contexto. No entanto, o desenvolvimento de dispositivos POC enfrenta o desafio da perda de sensibilidade devido ao volume reduzido de amostras.
Nesse sentido, os biossensores eletroquímicos, com métodos de detecção amperométrica/voltamétrica, são uma solução atraente devido à sua simplicidade, sensibilidade, especificidade e facilidade de miniaturização. A funcionalização de nanomateriais, como o carbono, oferece uma plataforma versátil para a construção de imunossensores. Os eletrodos impressos se destacam como alternativas vantajosas, oferecendo sistemas mais compactos e portáteis.

Nesse cenário, os objetivos principais são os seguintes:
1. Desenvolver imunossensores eletroquímicos para o diagnóstico da COVID-19, utilizando eletrodos impressos (comerciais e labmade) como plataforma-base.
2. Incorporar elementos de reconhecimento, como anticorpos monoclonais e proteínas recombinantes comerciais, nos imunossensores para garantir alta sensibilidade e especificidade no diagnóstico da doença.
3. Avaliar materiais alternativos, como nanomateriais (carbonáceos e metálicos), na preparação dos eletrodos impressos para otimizar o desempenho dos sensores.
4. Construir um potenciostato portátil e de baixo custo que seja compatível com os imunossensores eletroquímicos desenvolvidos.
5. Combinar todas essas abordagens para criar plataformas de detecção eletroquímica completas, capazes de realizar diagnósticos rápidos e precisos da COVID-19, especialmente em um contexto descentralizado e de fácil operação.
Esses objetivos visam contribuir para o controle eficaz da COVID-19 por meio do desenvolvimento de ferramentas de diagnóstico práticas, sensíveis e acessíveis.