Publicação
Gold nanoprobes for molecular detection of SNPs related to lactose intolerance
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Tavares, José | |
| dc.contributor.advisor | Enea, Maria | |
| dc.contributor.author | Dias, André Teixeira | |
| dc.date.accessioned | 2022-04-05T14:06:56Z | |
| dc.date.available | 2022-04-05T14:06:56Z | |
| dc.date.issued | 2021-12 | |
| dc.description.abstract | Lactose intolerance is a condition that affects millions of people around the world. The current diagnosis methods have shortcomings, namely high costs and long processing times. As such, innovative detection mechanisms should be developed to allow fast, reliable, and inexpensive diagnosis in a point-of-care format. The utilization of gold nanoparticles could overcome these limitations due to their aggregation-dependent colorimetric properties. The developed work focused on their use for the diagnostic of lactose intolerance through the single nucleotide polymorphism associated with European populations (C/T -13910 LCT). Gold nanoparticles with different diameters (15 or 40 nm) were synthesized, characterized and functionalized (salt-aging or pH method). The functionalization was performed using a 5’ or 3’ thiol-modified oligonucleotide. The salt-aging method yielded better results for 15 nm gold nanoparticles, while the pH method worked better for 40 nm gold nanoparticles. The evaluation of several DNA targets through non-cross-linking method showed that anti-parallel hybridization resulted in DNA duplexes with greater stability and stronger colorimetric distinction, when compared to parallel hybridization. Cross-linking and non-cross-linking methodologies were then applied to the optimized conditions. The cross-linking method revealed that nanoprobes obtained using the 3’ thiol-modified oligonucleotide had problems with hybridization, requiring further optimization. From the non-cross-linking method, it was possible to conclude that the 40 nm nanoprobes led to better colorimetric distinction between the complementary and mutated samples (upwards of 60%) and improved statistical significance in comparison to 15 nm nanoprobes. For the tested conditions, smaller DNA targets (40 b.p.) resulted in better colorimetric distinction compared to larger DNA targets (120 b.p.). The differences seen also improved with the increase of DNA target concentration (from 0.25 up to 100 ng/μL). These results demonstrate the capabilities of 40 nm nanoprobes for detection of lactose intolerance and highlight the importance of optimizing the length and concentration of the DNA target. | pt_PT |
| dc.description.abstract | A intolerância à lactose é uma condição que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. Os mecanismos de deteção utilizados possuem alguns aspetos que devem ser melhorados, como custos elevados e longo tempo de processamento. Assim sendo, mecanismos de deteção inovativos devem ser desenvolvidos para possibilitar um diagnóstico rápido, reprodutível e barato num formato point-of-care. A utilização de nanopartículas de ouro pode colmatar estas limitações devido às suas propriedades colorimétricas dependentes da agregação. O trabalho desenvolvido focou-se no seu uso para o diagnóstico de intolerância à lactose através do polimorfismo de base única associado a populações Europeias (C/T -13910 LCT). Nanopartículas de ouro com diferentes diâmetros (15 ou 40 nm) foram sintetizadas, caracterizadas e funcionalizadas (método salt-aging ou pH). A funcionalização foi realizada utilizando oligonucleótidos modificados com um grupo tiol a 5’ ou 3’. O método de salt-aging produziu melhores resultados para nanopartículas de ouro de 15 nm, enquanto o método de pH funcionou melhor para nanopartículas de ouro de 40 nm. A testagem de diversos alvos de DNA através do método de non-cross-linking demonstrou que hibridização antiparalela resulta em duplexes de DNA mais estáveis e com melhor distinção colorimétrica, quando comparado com hibridização paralela. Os métodos de cross-linking e non-cross-linking foram de seguida aplicadas às condições otimizadas. Os ensaios de cross-linking revelaram que as nanosondas obtidas através do oligonucleótido modificado com grupo tiol a 3’ tinha problemas com hibridização, requerendo mais otimização. Através do método non-cross-linking foi possível concluir que as nanosondas de 40 nm levaram a uma melhor distinção colorimétrica entre amostras com DNA complementar e DNA mutado (até 60 %) e uma significância estatística melhorada, quando comparado com as nanosondas de 15 nm. Para as condições testadas, alvos de DNA curtos (40 p.b.) resultaram numa distinção colorimétrica superior, quando comparado com os alvos de DNA longos (120 p.b.). As diferenças visualizadas também melhoraram com o aumento da concentração do DNA alvo (de 0.25 até 100 ng/μL). Estes resultados demonstram as capacidades das nanosondas de 40 nm para a deteção de intolerância à lactose e realçam a importância da otimização do tamanho e concentração do DNA alvo. | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10362/135869 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | Gold nanoparticles | pt_PT |
| dc.subject | Single nucleotide polymorphism | pt_PT |
| dc.subject | Lactose intolerance | pt_PT |
| dc.subject | Point-of-care detection system | pt_PT |
| dc.title | Gold nanoprobes for molecular detection of SNPs related to lactose intolerance | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Master in Biotechnology | pt_PT |
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