Construção de um sensor eletroquímico molecularmente impresso para monitorização do cancro da mama

O Cancro da mama é uma doença cuja incidência tem vindo a aumentar de ano para ano e além disso é responsável por um grande número de mortes em todo mundo. De modo a combater esta doença têm sido propostos e utilizados biomarcadores tumorais que permitem o diagnóstico precoce, o acompanhamento do tratamento e/ou a orientação do tipo tratamento a adotar. Atualmente, os biomarcadores circulantes no sangue periférico recomendados pela Associação Americana de Oncologia Clinica (ASCO) para monitorizar os pacientes durante o tratamento são o cancer antigen 15-3 (CA 15-3), o cancer antigen 27.29 (CA 27.29) e o cancer embryobic antigen (CEA). Neste trabalho foi desenvolvido um sensor eletroquímico (voltamétrico) para monitorizar o cancro da mama através da análise do biomarcador CA 15-3. Inicialmente realizou-se o estudo da adsorção da proteína na superfície do elétrodo para compreender o comportamento do sensor para diferentes concentrações. De seguida, estudaram-se três polímeros (poliaminofenol, polifenol e polifenilenodiamina) e selecionou-se o poliaminofenol como o polímero a utilizar, pois possuía a melhor percentagem de alteração de sinal. Após a seleção do polímero, este foi depositado na superfície do elétrodo por eletropolimerização, formando um filme polimérico molecularmente impresso (MIP) à volta da proteína (molde). Posteriormente, foram analisados cinco solventes (água, mistura de dodecil sulfato de sódio e ácido acético, ácido oxálico, guanidina e proteinase K) e o ácido oxálico revelou ser mais eficaz na extração da proteína. Por último, procedeu-se à caraterização do sensor e analisou-se a resposta analítica para diferentes concentrações de CA 15-3 revelando diferenças claras entre o NIP (polímero não impresso) e o MIP.

Breast cancer is a disease with an incidence that has been increasing over the years and is responsible for a high number of deaths worldwide. In order to control this disease several tumor biomarkers have been proposed and used to enable early diagnostics, patient follow-up and/or treatment guidance. Currently, the circulating biomarkers (in peripheral blood) that are recommended by American Society of Clinical Oncology (ASCO) for monitoring patients during treatment are cancer antigen 15-3 (CA 15-3), cancer antigen 27.29 (CA 27.29) and cancer embryonic antigen (CEA). In this project an electrochemical (voltammetric) sensor for monitoring breast cancer was developed through the analysis of CA 15-3. Firstly, a protein adsorption study on the working electrode surface was carried out to understand the behavior of the sensor toward several protein concentrations. Subsequently, 3 polymers were studied (polyaminophenol, polyphenol and poly (phenylenediamine)) and polyaminophenol was selected as the polymer with the best percentage of signal change. Then, the polymer was electropolymerized on the working electrode surface resulting in a molecularly imprinted polymer film (MIP) of the protein (template). Afterwards, five solvents to extract the protein after incubation were studied (water, mixture of sodium dodecyl sulfate and acetic acid, oxalic acid, proteinase K and guanidine) in order to understand which one would be the most effective. For this purpose oxalic acid was chosen. Finally, the developed sensor was characterized by evaluating the analytical response for different concentrations of CA 15-3, which revealed clear differences between the MIP and NIP (non-imprinted polymer).