Imunossensores de fibras de carbono para determinação de testosterona: uma abordagem para biomarcadores de hipogonadismo

Abstract

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi focado na caracterização de um novo tipo de biossensor eletroquímico baseado em fibras de carbono para detecção de testosterona, um hormônio esteroide de extrema importância para o corpo masculino em todas as idades. Sua falta ocasiona em diversos problemas, como perda de libido, depressão, disfunção erétil, aumento de gordura corporal, e uma gama a mais de fatores. Dessa forma, doenças como o hipogonadismo ganham destaque por afetar diretamente a produção hormonal do corpo e possivelmente de testosterona, por ser raro e de difícil diagnóstico, as soluções e reposições do hipogonadismo vem de forma tardia. Assim, o proposto biossensor foi elaborado como uma alternativa mais rápida e efetiva, comparado a outros métodos de detecção, por ser um sensor eletroquímico e impedimétrico técnicas como Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) e Voltametria Cíclica (VC) foram utilizadas, o principal método para mudança do sinal do sensor foi através do imunoenssaio que liga anticorpos e antígenos seletivos entre si para acoplamento e nesse caso, uma mudança impedimétrica eletroquímica, a fibra de carbono foi modificada e testada em diferentes etapas para averiguar mudanças eletroquímicas, e por fim, foi testada em uma faixa de concentração idêntica ao do sangue. Os resultados mostraram que o sensor teve um decaimento em sua resistência de transferência de carga, conforme a concentração aumentava, o que comprova a possível interação anticorpo-antígeno.

This Undergraduate Thesis focused on the characterization of a new type of electrochemical biosensor based on carbon fibers for the detection of testosterone, a steroid hormone of extreme importance for the male body at all ages. Its lack leads to several problems, such as loss of libido, depression, erectile dysfunction, increased body fat, and a range of other factors. Thus, diseases such as hypogonadism gain relevance for directly affecting the hormonal production of the body and possibly testosterone; because it is rare and difficult to diagnose, solutions and treatments for hypogonadism come in a delayed manner. Therefore, the proposed biosensor was developed as a faster and more effective alternative compared to other detection methods. Since it is an electrochemical and impedimetric sensor, techniques such as Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Cyclic Voltammetry (CV) were used. The main method for changing the sensor signal was through the immunoassay, which binds selective antibodies and antigens for coupling and, in this case, an electrochemical impedimetric change. The carbon fiber was modified and tested in different steps to investigate electrochemical changes, and finally, it was tested in a concentration range identical to that of blood. The results showed that the sensor exhibited a decrease in its charge transfer resistance as the concentration increased, which confirms the possible antibody–antigen interaction.