Desenvolvimento de um biossensor de ADN integrado num chip de microfluídica

Abstract

Os biossensores têm vindo a captar elevado interesse devido à necessidade dos laboratórios de diagnóstico em disporem de métodos de análise rápidos, precisos e pouco dispendiosos. Nesse contexto, esta dissertação aborda o desenvolvimento de um biossensor de microfluídica para detecção colorimétrica de ADN, constituído por um chip de microfluídica inserido numa plataforma optoelectrónica. O método de detecção é baseado no comportamento colorimétrico de uma solução de nanopartículas de ouro funcionalizadas com sequências simples de ADN, com a adição de sal. Quando há complementaridade, as nanopartículas não agregam, mantendo-se a solução com a mesma coloração vermelha (teste positivo), caso contrário, há agregação e a solução torna-se azul (teste negativo). O dispositivo de microfluídica foi fabricado em PDMS por replica molding, recorrendo a moldes de SU-8 produzidos por fotolitografia. O processo de microfabricação foi optimizado de forma a obter moldes com elevado rácio entre área e espessura das estruturas e a manter a perfeita reprodutibilidade das réplicas (introdução de um molde intermédio de epóxi). Este dispositivo foi inserido numa plataforma optoelectrónica constituída por uma fonte de luz (LED) e um fotodetector (fotodíodo), integrados através de fibras ópticas, onde foram testadas várias geometrias e configurações de chips. Os resultados mostram que este biossensor detecta mudanças colorimétricas para caminhos ópticos de 10 mm (451 nL) até 0,5 mm (315 nL), sendo que a discriminação das duas soluções aumenta com o percurso óptico. Os melhores resultados foram obtidos para um percurso óptico de 4 mm, para o qual se obtém uma clara distinção de soluções com necessidade de apenas 365 nL para encher o microcanal. A simplicidade dos métodos e materiais utilizados, incluindo a possibilidade de reduzir bastante o volume de reagentes, traduzem-se numa contribuição relevante deste dispositivo no âmbito dos métodos de detecção de ADN.