Imunobiossensores capacitivos interdigitais com camadas sensíveis micro e nano-estruturadas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em BiotecnologiaNo presente trabalho foi desenvolvido um sistema de imunodeteção, baseado num biossensor capacitivo que integra um par de microelétrodos interdigitais (transdutor). À superfície dos microeléctrodos testaram-se dois tipos de matrizes de suporte diferentes para imobilização de anticorpos – membrana comercial de Fluoreto de Polivinilideno (PVDF) e camada de nanopartículas de Óxido de Zinco (nanobastonetes de ZnO). O objetivo da utilização destas matrizes específicas foi maximizar a distribuição dos anticorpos detetores ao longo da região de interação do campo elétrico criado pelo transdutor. A abordagem inovadora deste trabalho (maximizar a distribuição dos anticorpos através da utilização de matrizes de suporte sobre o transdutor) pretende ser uma alternativa simples e económica à utilização de nanoelétrodos, mais dispendiosos e de fabrico complexo. As membranas de PVDF foram alvo de estudo sobre a influência de um pré-tratamento com álcool na capacidade de difusão dos antigénios na membrana, bem como do processo de bloqueamento da membrana com Albumina do soro bovino e leite magro em pó – habitualmente usados em imunoensaios para aumentar a especificidade de ligação do antigénio ao anticorpo. A deposição da camada de nanobastonetes de ZnO foi realizada durante quatro intervalos de tempo diferentes (1,5, 3, 5 e 7 horas), de forma a selecionar as condições para maior revestimento da área superficial do transdutor. Como modelos representativos das interações anticorpo/antigénio foram utilizados dois sistemas distintos: anticorpo anti-PfHsp70 e respetivo antigénio PfHsp70 (Plasmodium falciparum Heat Shock Protein 70); anticorpo anti-HRP e respetivo antigénio HRP (Peroxidase de Rábano). Cada sensor foi analisado por Espectroscopia de Impedância (de 40 Hz a 110 MHz), de forma a detetar alterações de capacidade e impedância resultantes da interação anticorpo/antigénio. Os sensores com membrana de PVDF registaram variações de capacidade baixas (inferiores a 1 pF), mas foram capazes na sua maioria de distinguir entre soluções sem e com antigénio. Nos sensores com nanobastonetes de ZnO, a presença do antigénio HRP produziu um sinal distinto em relação aos controlos negativos (solução tampão e antigénio não-específico). Em todos os sensores (com PVDF e ZnO), a maior variação da capacidade na presença do antigénio foi observada entre 1 e 10 kHz, sugerindo que este intervalo de frequências é ideal para imunodeteção por Espectroscopia de Impedância