Nanosensores baseados em anticorpos da proteína Stanniocalcina-1 para o diagnóstico do Cancro da Próstata

Abstract

O cancro da próstata é um dos tumores mais prevalecentes nos homens, sendo responsável por cerca de 7,3% das mortes por cancro. Embora existam várias estratégias para o diagnóstico do cancro da próstata, estas só são válidas quando o cancro já se encontra numa fase muito avançada, pelo que o diagnóstico precoce é de extrema importância. A stanniocalcina (STC) é uma glicoproteína segregada, que foi descoberta inicialmente nos corpúsculos de Stannius de peixes teleósteos e que em estudos em humanos indicaram que o aumento da expressão de STC está associado ao desenvolvimento e/ou progressão de diferentes tipos de tumores ma- lignos, o que levou a sugerir que a STC poderia ser usada como marcador tumoral. Neste trabalho, desenvolveu-se um protótipo de uma língua eletrónica (LE) baseada num conjunto de 4 sensores preparados a partir de filmes finos que incluíam anticorpos de STC1 para a de- teção de cancro de próstata. Na preparação dos filmes finos foram usados polieletrólitos de poli hidrocloreto de alilamina, de poli estireno sulfonato de sódio e poli etilenoimina e as bio- moléculas de quitosana, proteína A, e anticorpo de STC1. Estes foram depositados sobre la- melas de quartzo e sobre suportes sólidos usando as técnicas de camada sobre camada e automontagem. A deposição dos filmes foi caracterizada por espectroscopia de ultra-violeta visível e a deteção da presença de STC1 em soluções aquosas de PBS foi caracterizada por espectroscopia de impedância. Os dados de impedância foram posteriormente analisados es- tatisticamente através da técnica de Análise em Componentes Principais. As LEs formadas pe- los 4 sensores e pelos 3 melhores sensores, mostraram ser capaz de detetar concentrações de antigene na gama de concentração de 5 × 10ି ଵଵ à 5 × 10ି ସ (v/v) e apresentaram uma depen- dência linear com o logaritmo da concentração de antigene, exibindo uma sensibilidade de 1617 ± 247 e de 1463 ± 190 por década de concentração, respetivamente. Finalmente, os resultados obtidos permitem concluir que este protótipo pode avançar para a fase de calibra- ção com amostras reais.

Prostate cancer is one of the most prevalent tumors in men, accounting for about 7.3% of cancer deaths. Although there are several strategies for diagnosing prostate cancer, these are only valid when the cancer is already at a very advanced stage, so early diagnosis is extremely important. Stanniocalcin (STC) is a secreted glycoprotein, which was initially discovered in the Stannius corpuscles of teleost fish and which in human studies indicated that increased STC expression is associated with the development and/or progression of different types of malig- nant tumors, which led to the suggestion that STC could be used as a tumor marker. In this work, a prototype of an electronic tongue (LE) was developed based on a set of 4 sensors prepared from thin films that included STC1 antibodies for the detection of prostate cancer. In the preparation of thin films, polyelectrolytes of poly allylamine hydrochloride, poly styrene sulfonate of sodium and poly ethyleneimine and the biomolecules chitosan, protein A, and STC1 antibody were used. These films were deposited on quartz lamellae and on solid supports using layer-on-layer and self-assembly techniques. The deposition of the films was character- ized by ultraviolet visible spectroscopy and the detection of the presence of STC1 in aqueous solutions of PBS was characterized by impedance spectroscopy. The impedance data were later statistically analyzed using the Principal Component Analysis technique. The LEs formed by the 4 sensors and the 3 best sensors showed to be able to detect antigen concentrations in the concentration range of 5 × 10ି ଵଵ to 5 × 10ି ସ (v/v) and showed a linear dependence with the logarithm of the antigen concentration, exhibiting a sensitivity of 1617 ± 247 and 1463 ± 190 per decade of concentration, respectively. Finally, the results obtained allow us to conclude that this prototype can advance to the calibration phase with real samples.