PLATAFORMA NANOESTRUTURADA BASEADA EM NANOTUBOS DE CARBONO MULTICAMADAS FUNCIONALIZADA COM TEMPORINA PARA DETECÇÃO IMPEDIMÉTRICA DE BACTÉRIAS DE INTERESSE CLÍNICO
Biossensor eletroquímico; Nanotubos de carbono multicamadas; Peptídeos antimicrobianos; Espectroscopia de impedância eletroquímica; Infecções relacionadas à assistência à saúde.
As infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) representam um
importante problema de saúde pública global, frequentemente associadas à
disseminação de microrganismos multirresistentes e ao aumento da
morbimortalidade, do tempo de internação hospitalar e dos custos assistenciais.
O diagnóstico convencional dessas infecções baseia-se predominantemente em
métodos microbiológicos clássicos, como cultura bacteriana e testes
bioquímicos, que apresentam limitações, incluindo longo tempo de resposta,
baixa sensibilidade e dependência de infraestrutura laboratorial especializada.
Nesse contexto, materiais nanoestruturados, como os nanotubos de carbono de
paredes múltiplas (MWCNTs), associados a peptídeos antimicrobianos, como a
Temporina-PTa, constituem uma estratégia promissora para o desenvolvimento
de biossensores eletroquímicos. Assim, o presente trabalho teve como objetivo
desenvolver e avaliar uma plataforma biossensorial nanoestruturada baseada
em MWCNTs funcionalizados com o peptídeo antimicrobiano Temporina-PTa
para a detecção de bactérias de interesse clínico associadas às IRAS. A
plataforma foi construída por eletrodeposição de MWCNTs sobre eletrodos de
ouro, seguida da imobilização covalente do peptídeo por meio da química
EDC/NHS. A caracterização por voltametria cíclica e espectroscopia de
impedância eletroquímica sugeriu aumento da área eletroativa e aprimoramento
da transferência de elétrons após a deposição dos MWCNTs, enquanto a
imobilização do peptídeo promoveu aumento da resistência à transferência de
carga, compatível com a formação da camada de reconhecimento biológico. A
microscopia de força atômica evidenciou alterações na topografia e na
rugosidade superficial ao longo das etapas de modificação do eletrodo, e a
espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier revelou bandas
características dos grupos funcionais associados à camada de MWCNTs/CTAB,
corroborando a formação do filme nanoestruturado. O desempenho analítico foi
investigado frente às bactérias Gram-positivas (Staphylococcus aureus e
Bacillus subtilis) e Gram-negativas (Escherichia coli e Pseudomonas
aeruginosa), evidenciando resposta eletroquímica dependente da concentração
bacteriana na faixa de 101 a 105 UFC·mL−1, limite de detecção de 10 UFC·mL−1
e tempo de análise de aproximadamente 5 minutos. A maior resposta analítica
foi observada para Pseudomonas aeruginosa, seguida por Escherichia coli,
atribuída à maior afinidade da Temporina-PTa por membranas externas de
bactérias Gram-negativas, ricas em componentes aniônicos que favorecem
interações eletrostáticas e hidrofóbicas com o peptídeo. Os resultados sugerem
que a integração entre MWCNTs e Temporina-PTa constitui uma estratégia
promissora para o desenvolvimento de biossensores eletroquímicos voltados ao
diagnóstico microbiológico rápido. Dessa forma, a plataforma proposta
apresenta potencial para aplicações clínicas, contribuindo para a detecção
precoce de patógenos e para o enfrentamento da resistência antimicrobiana em
ambientes hospitalares.