Desenvolvimento de dispositivos de análise rápida para monitoramento de PSA, empregando polímeros biomiméticos (RADES MIP-PSA) visando contribuir com o diagnóstico do câncer de próstata

Abstract

O projeto visa desenvolver polímeros molecularmente impressos (MIPs) seletivos para o antígeno prostático específico (PSA/KLK3), com potencial aplicação em métodos de diagnóstico de câncer de próstata. A estratégia adotada envolve o uso de ferramentas in sílico para a seleção racional de monômeros funcionais e agentes de reticulação, com base em sua afinidade para interação com aminoácidos presentes na estrutura do PSA. Resultados computacionais indicaram o ácido metacrílico e o ácido itacônico como os monômeros mais promissores, além do divinilbenzeno como o reticulador ideal para garantir a estabilidade estrutural do polímero. Os MIPs foram sintetizados e avaliados quanto à sua capacidade de reconhecimento seletivo em comparação aos polímeros não impressos (NIPs), demonstrando desempenho superior em diferentes concentrações e massas de sorvente. Os testes indicam forte seletividade e eficiência na adsorção do PSA, validando a abordagem racional empregada em sua construção. A aplicação em matrizes sintéticas, como urina, soro e esperma, bem como em extratos de linhagens celulares de próstata normais (PNT-2) e tumorais (LNCaP, PC-3, DU145), está em andamento para avaliar sua robustez analítica em condições complexas. Perspectivas futuras incluem a integração dos MIPs desenvolvidos em dispositivos de fluxo lateral (LFDs), visando o desenvolvimento de plataformas de ponto de atendimento (POCT) rápidas, seletivas e de baixo custo para triagem de PSA e monitoramento clínico.

The project aims to develop molecularly imprinted polymers (MIPs) selective for prostate-specific antigen (PSA/KLK3), with potential application in prostate cancer diagnostic methods. The adopted strategy involves the use of in silico tools for the rational selection of functional monomers and cross-linking agents, based on their affinity for interaction with amino acids present in the PSA structure. Computational results indicated methacrylic acid and itaconic acid as the most promising monomers, in addition to divinylbenzene as the ideal cross-linker to ensure the polymer's structural stability. The MIPs were synthesized and evaluated for their selective recognition capacity compared to non-imprinted polymers (NIPs), demonstrating superior performance at different sorbent concentrations and masses. The tests indicate strong selectivity and efficiency in PSA adsorption, validating the rational approach employed in their construction. Application to synthetic matrices such as urine, serum, and sperm, as well as extracts from normal (PNT-2) and tumor (LNCaP, PC-3, DU145) prostate cell lines, is ongoing to evaluate their analytical robustness under complex conditions. Future perspectives include the integration of the developed MIPs into lateral flow devices (LFDs), aiming at the development of rapid, selective, and low-cost point-of-care (POCT) platforms for PSA screening and clinical monitoring.