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A n a i s d o I HM T
Nanoimunoensaios para diagnóstico de malária
Nanoimmunoassays for malaria diagnosis
Inês Gomes
PhD. Instituto de Medicina Molecular, Faculdade de Medicina da Universidade de
Lisboa, Lisboa, Portugal. UCIBIO, REQUIMTE, Departamento de Química e Bioquí-
mica, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Porto, Portugal
ines.gomes@fct.unl.ptAna Reis
UCIBIO, REQUIMTE, Departamento de Química, Faculdade de Ciências eTecnologia
da Universidade NOVA de Lisboa, Caparica, Portugal
Eulália Pereira
PhD, ProfessoraAuxiliar. UCIBIO, REQUIMTE, Departamento de Química e Bioquí-
mica, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Porto, Portugal
Elvira Fortunato
PhD, Professora Catedrática. CENIMAT/i3N, Departamento de Ciência dos Mate-
riais, Faculdade de Ciências eTecnologia, Universidade NOVA de Lisboa e CEMOP/
Uninova, Caparica, Portugal
Miguel Prudêncio
PhD, Investigador FCT. Instituto de Medicina Molecular, Faculdade de Medicina da
Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal
Ricardo Franco
PhD, ProfessorAuxiliar. UCIBIO, REQUIMTE, Departamento de Química, Faculdade
de Ciências eTecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Caparica, Portugal
Resumo
O desenvolvimento deTestes de Diagnóstico Rápido (TDR) para o diagnósti-
co de malária é uma área em intenso desenvolvimento.
Aqui, descrevemos dois nanoimunoensaios para a deteção do parasita da ma-
lária; um baseado em eletroforese em gel de agarose; e outro utilizando a tec-
nologia
lab-on-paper.
Ambos os nanoimunoensaios usam nanopartículas de ouro (AuNP) funciona-
lizadas com o ácido 11-mercaptoundecanóico (MUA) ou com o pentapéptido
CALNN, conjugadas com o anticorpo monoclonal (anti-
Pf
HRP2) que reco-
nhece especificamente o antigénio de
Plasmodium falciparum
Histidine Rich
Protein 2 (
Pf
HRP2).
A formação dos bionanoconjugados AuNP-anti-
Pf
HRP2 foi comprovada por
eletroforese em gel de agarose, demonstrando que a funcionalização daAuNP
e o modo de conjugação (por fisiossorção ou por reticulação química) contro-
lam a ligação do anticorpo àAuNP.
O nanoimunoensaio baseado em gel de agarose, mostrou que os bionanocon-
jugados AuNP-MUA-anti-
Pf
HRP2 detetaram uma concentração de antigénio
de 12 µg/mL, uma ordem de grandeza inferior à detetada pelos bionanocon-
jugadosAuNP-CALNN-anti-
Pf
HRP2 (700 µg/mL).
Os bionanoconjugados AuNP-MUA-anti-
Pf
HRP2 também revelaram ser efi-
cazes para a deteção colorimétrica direta do antigénio porWestern Blot, eli-
minando a necessidade de um anticorpo secundário.
OTDR baseado na tecnologia
lab-on-paper
foi desenvolvido numa tira de papel
de filtro à base de celulose, eliminando o tradicional invólucro de plástico. A
quantidade de bionanoconjugados e os componentes das linhas de teste e de
controlo foram otimizados. Futuramente, o nosso objetivo é aplicar esteTDR
na análise de amostras clínicas.
Palavras Chave:
Malária,Teste de Diagnóstico Rápido, deteção de antigénio, eletroforese
em gel de agarose, tecnologia
lab-on-paper.
Abstract
The development of Rapid Diagnostic Tests (RDTs) for malaria diagnosis
is an area of intense research.
Here, we describe two nanoimmunoassays for malaria parasite detection;
one based on agarose gel electrophoresis; and another employing
lab-on-
paper
technology.
Both nanoimmunoassays use gold nanoparticles (AuNPs) functional-
ized with 11-mercaptoundecanoic acid (MUA) or with the pentapep-
tide CALNN, and further conjugated with a monoclonal antibody (anti-
Pf
HRP2) that specifically recognizes
Plasmodium falciparum
Histidine Rich
Protein 2 (
P
fHRP2) antigen.
The formation of AuNP-anti-P
f
HRP2 bionanoconjugates was confirmed
by agarose gel electrophoresis, demonstrating that AuNP functionalization
and mode of conjugation (by physiosorption or by chemical cross-linking)
control antibody binding to AuNP.
The agarose gel-based nanoimmunoassay showed that AuNP-MUA-anti-
Pf
HRP2 bionanoconjugates could detect an antigen concentration of
12 µg/mL, one order of magnitude less than that detected by AuNP-
CALNN-anti-
Pf
HRP2 bionanoconjugates (700 µg/mL).
AuNP-MUA-anti-
Pf
HRP2 bionanoconjugates were also shown to be ef-
fective for direct colorimetric detection of the antigen byWestern Blot,
eliminating the need for a secondary antibody.
The
lab-on-paper
technology-based RDT was developed on a filter cel-
lulose filter paper-based strip, eliminating the traditional plastic casing.
The amount of bionanoconjugates, and the components in test and control
lines were optimized. In the future, our goal is to apply this RDT in the
analysis of clinical samples.
KeyWords:
Malaria, Rapid Diagnostic Test, antigen detection, agarose gel electro-
phoresis,
lab-on-paper
technology.
Artigo Original
An Inst Hig MedTrop,Volume 14: 21- 30