Desenvolvimento de um polímero molecularmente impresso seletivo a troponina T: uma abordagem teórico-experimental

Abstract

O projeto se baseia na síntese e otimização de sistemas de reconhecimento seletivo através de polímeros impressos, os MIP’s (molecularly imprinted polymers), que poderão ser usados como fase de reconhecimento de imunosensores biomiméticos para o analito proposto. A troponina T, proteína responsável pela contração e relaxação muscular, é de grande importância na área da saúde, uma vez que, quantificando e analisando o analito em amostras de sangue humano, a troponina T pode atuar como um biomarcador para o diagnóstico precoce do infarto do miocárdio. Para tal, o projeto teve duas vertentes, sendo uma delas correspondente à obtenção de resultados teóricos, usando a Teoria do Funcional da Densidade para a escolha prévia do solvente de reação e dos monômeros funcionais que melhor interajam com o analito em questão, aumentando assim, a eficiência na síntese. A segunda parte consiste na síntese, sua otimização e caracterização do MIP para o analito, aliado a isso, simulações por dinâmica molecular foram feitas para auxiliar na compreensão do sistema de análise. Os resultados computacionais demonstraram, através da Dinâmica Molecular, o porquê de ser difícil a criação de polímeros biomiméticos para biomacromoléculas e apontam para soluções que possa aumentar a efetividade do material proposto nesse projeto. Testes de adsorção através da ELISA já demonstram uma maior adsorção da troponina T no MIP em relação ao NIP com um limite de detecção e quantificação de 17,18 ng mL-1 e 52,07 ng mL-1 respectivamente numa faixa linear de resposta de 25 ng mL-1 até 100 ng mL-1.

The project is based on the synthesis and optimization of selective recognition systems through printed polymers, the MIP’s (molecularly imprinted polymers), which can be used as a recognition phase for biomimetic immunosensors for the proposed analyte. Troponin T, the protein responsible for muscle contraction and relaxation, is of great importance in the health area, since, by quantifying and analyzing the analyte in human blood samples, troponin T can act as a biomarker for the early diagnosis of infarction of the myocardium. To this end, the project had two aspects, one of which corresponds to obtaining theoretical results, using the Density Functional Theory for the prior choice of the reaction solvent and the functional monomers that best interact with the analyte in question, thus increasing, efficiency in synthesis. The second part consists of the synthesis, its optimization and characterization of the MIP for the analyte, coupled with this, simulations by molecular dynamics were made to assist in the understanding of the analysis system. The computational results demonstrated, through Molecular Dynamics, why it is difficult to create biomimetic polymers for biomacromolecules and point to solutions that can increase the effectiveness of the material proposed in this project. Adsorption tests using the ELISA already demonstrate a greater adsorption of troponin T in MIP in relation to NIP with a detection and quantification limit of 17.18 ng mL-1 and 52.07 ng mL-1 respectively in a linear response range of 25 ng mL-1 to 100 ng mL-1 .