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dc.contributor.advisorEly, Mariana Roesch
dc.contributor.authorBianco, Cristina Chies
dc.contributor.otherPiazza, Diego
dc.contributor.otherSantos, Jacqueline Ferreira Leite
dc.contributor.otherGiovanela, Marcelo
dc.date.accessioned2019-07-11T11:35:01Z
dc.date.available2019-07-11T11:35:01Z
dc.date.issued2019-07-10
dc.date.submitted2019-04-03
dc.identifier.urihttps://repositorio.ucs.br/11338/4811
dc.descriptionA multifuncionalidade das nanopartículas de ouro (AuNPs) têm sido destaque em várias áreas do conhecimento nas últimas décadas, incluindo diagnósticos, onde fatores como a dispersão e a estabilidade estão diretamente relacionados ao desempenho dos testes, e por isso o estudo de distintas estratégias de funcionalização é essencial. A estabilização das nanopartículas pode ser conduzida através de adsorção de polímeros em suas superfícies, conferindo as características e propriedades às nanopartículas. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi estabilizar e funcionalizar nanopartículas de ouro de diferentes dimensões (20, 40 e 80 nm). Cinéticas de adsorção e modelos matemáticos possibilitaram a determinação das concentrações ótimas das variedades de polímeros heterobifuncionais empregadas. Entretanto, uma vez que a elaboração da equação que previsse o comportamento das nanopartículas de 20 nm não foi possível, para as etapas seguintes este tamanho de nanopartícula foi descartado. A enzima horseradish peroxidase (HRP) foi empregada como uma alternativa para aferir a eficiência das diferentes estratégias. Para isso foram realizados testes que avaliaram a dispersão, a captura da enzima e a estabilidade a partir das técnicas de espectroscopia de absorção na região do UV e visível, microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV/FEG), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e potencial zeta. Nanopartículas de ouro de 40 e 80 nm foram modificadas com soluções de polietilenoglicol heterofuncional (HS-PEG-NH2 3500 e 7500 g/mol) submetidas a quatro diferentes estratégias de funcionalização (I e III com HS-PEG-NH2 3500; II e IV com HS-PEG-NH2 7500). Nas estratégias I e II, as soluções poliméricas foram colocadas em contato com a solução de anticorpos anti-HRP, seguida pela adição das soluções coloidais, enquanto que nas estratégias III e IV as soluções coloidais entraram primeiramente em contato com as soluções poliméricas e em seguida conjugadas aos anticorpos. Soluções com concentrações de 30, 50, 100 e 200 ng/mL de HRP foram adicionadas às soluções resultantes. Foi observado um rendimento e eficácia superior das estratégias I e II quando comparadas às estratégias III e IV, uma vez que as primeiras apresentaram capacidade de captura de até 5 vezes quando estabilizadas durante 2 h e de até 6 vezes durante 12 h. A redução dos diâmetros médios das nanopartículas para essas estratégias foi evidente quando comparados aos medidos para as soluções padrão. Além disso, o aumento dos valores de potencial zeta para os sistemas anticorpo/PEG/nanopartículas indica que houve a interação entre as soluções contendo anticorpo/PEG e as nanopartículas. Em relação a estabilidade, mesmo com a redução na capacidade de captura da enzima, a estratégia que se mostrou mais promissora quando levados em consideração os fatores dispersão das partículas, captura da HRP e estabilidade durante os diferentes meses de ensaio, foi a estratégia II para as nanopartículas de 40 e 80 nm. Após testes iniciais com captura da HRP, procederam-se experimentos utilizando kits de diagnóstico virais (Bioclin Biolisa HCV e HIV) a fim de verificar se haveria aumento de sensibilidade com a implementação das nanopartículas. A estratégia II foi avaliada para nanopartículas de 40 nm e os resultados demonstraram a capacidade desta de detectar a presença do antígeno em diluições 1000 vezes inferiores a resposta positiva apresentada pelo kit. Além disso, o kit de HIV foi capaz de intensificar a respostas obtidas em aproximadamente 50%. A utilização de nanopartículas funcionalizadas em testes de análise de captura e de imunodiagnóstico para mostrou-se uma excelente estratégia para o incremento de sensibilidade do sistema.pt_BR
dc.description.abstractGold nanoparticle (AuNPs) functionality has been highlighted in several areas of knowledge in recent decades, including diagnostics, where factors such as dispersion and stability are directly related to the test performance, the study of different functionalization strategies is essential. The stabilization of the nanoparticles can be conducted through polymers adsorption in their surfaces, conferring the characteristics and properties of nanoparticles. In this context, the objective of this work was to stabilize and functionalize gold nanoparticles of different dimensions (20, 40 and 80 nm). Adsorption kinetics and mathematical models allowed the determination of optimal concentrations of the heterobifunctional polymer varieties employed. However, since the preparation of the equation that predicted the nanoparticle behavior of 20 nm was not possible, for the following steps this nanoparticle size was discarded. The enzyme horseradish peroxidase (HRP) was used as an alternative to gauge the efficiency of the different strategies. Initially the enzyme horseradish peroxidase (HRP) was employed as an alternative to gauge the efficiency of different strategies. Tests that evaluated the dispersion, the capture of the enzyme and the of the stability strategies by techniques as spectroscopy in the UV and visible region, scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS) and zeta potential were conducted. 40 and 80 nm gold nanoparticles were modified with heterofunctional polyethylene glycol solutions (HS-PEG-NH2 3500 and 7500 g/mol) and subjected to four different functionalisation strategies (I and III with HS-PEG-NH2 3500, II and IV with HS-PEG-NH2 7500). In strategies I and II, the polymeric solutions were placed in contact with the solution of anti-HRP antibodies, followed by addition of the colloidal solutions. While in strategies III and IV, the colloidal solutions first come into contact with the polymer solutions and then conjugated to the antibodies. Solutions with concentrations of 30, 50, 100 and 200 ng / ml HRP were added to the resulting solutions. A superior yield and efficacy of strategies I and II were observed when compared to strategies III and IV, since the former had a capture capacity of up to 5 times when stabilized for 2 h and up to 6 times for 12 h. The reduction of the average diameter of the nanoparticles to these strategies was evident when compared with those measured for the standard solutions. Furthermore, the increase of the zeta potential values for the antibody/ PEG/ nanoparticle systems, indicates that a interaction between the antibody/PEG solutions and the nanoparticles was established. Regarding stability, even considering reduction in the enzyme capture capability, strategy II presented best dispersion of particles, capture of HRP and stability during different months of the trial for both nanoparticles of 40 and 80 nm. After initial HRP capture, experiments were performed using viral diagnostic kits (Bioclin Biolisa HCV and HIV) to verify if there was gain in sensitivity with the implementation of the nanoparticles. The strategy II was evaluated for 40 nm nanoparticles and the results demonstrated the ability to detect the presence of the antigen at 1000-fold lower than the positive response presented by the kit. In addition, the HIV kit was able to intensify the responses obtained in approximately 50%. The use of functionalized nanoparticles in capture and immunodiagnostic analysis tests proved to be an excellent strategy for increasing the sensitivity of the systemen
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESpt_BR
dc.language.isoptpt_BR
dc.subjectNanotecnologiapt_BR
dc.subjectMateriais nanoestruturadospt_BR
dc.subjectNanopartículaspt_BR
dc.subjectOuropt_BR
dc.subjectTestes imunológicospt_BR
dc.subjectNanotechnologyen
dc.subjectNanostructured materialsen
dc.subjectNanoparticlesen
dc.subjectGolden
dc.subjectImmunodiagnosisen
dc.titleDesenvolvimento de estratégias de funcionalização em nanopartículas de ouro para aumentar a sensibilidade de testes para diagnósticos viraispt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
mtd2-br.advisor.instituationUniversidade de Caxias do Sulpt_BR
mtd2-br.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/0541347238799354pt_BR
mtd2-br.author.lattesBIANCO, C. C.pt_BR
mtd2-br.program.namePrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Processos e Tecnologiaspt_BR


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