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Dissertação

{en_GB=Development of a microfluidic rolling circle amplification module for bacterial detection} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A resistência a antibióticos é um problema de saúde que tem piorado nas últimas décadas, e a ineficácia dos antibióticos utilizados para inibir a proliferação de bactérias resistentes, torna estas infeções bastante difíceis de tratar. De modo a prevenir a propagação destas infeções, métodos de diagnóstico rápidos e precisos são extremamente necessários. A microfluidica proporciona uma excelente plataforma para este tipo de dispositivos, particularmente para diagnósticos em point-of-care, devido às vantagens que oferece, como o tamanho reduzido, uma maior razão de superfície para volume, assim como custo de fabricação reduzido. Neste trabalho foi desenvolvido um módulo microfluidico de rolling circle amplification (RCA) para a deteção de bactérias, utilizando Staphylococcus aureus como modelo. Este ensaio utiliza um canal microfluidico com beads de streptavidina em que uma probe de DNA se irá ligar às beads através da ligação da streptavidina e biotina e hibridiza com uma padlock. O DNA target a ser detetado irá hibridizar com a padlock e posteriormente amplificado através de RCA. Ao longo deste trabalho foram realizadas várias otimizações ao modo de captura, incluindo a forma como as moléculas eram introduzidas no canal e flow rates. Foram também realizadas várias otimizações de bloqueios de forma a minimizar o sinal não específico. A captura do DNA target foi efetuada em várias soluções, concluindo-se que era possível capturá-lo em todas as condições testadas. A captura do DNA target foi também quantificada, sendo capturado com eficiências entre 27% to 77% e através do RCA foi possível detetar apenas 1% dos produtos amplificados. , en=Antibiotic resistance has been a growing health concern for the past decades. The inability to kill or inhibit these resistant bacteria from proliferating has made it very challenging to treat these infections. In order to prevent these infections from spreading, it is necessary to have fast and accurate diagnostic methods. The field of microfluidics provides an excellent platform for this type of devices, particularly for point-of-care platforms, due to its advantages such as reduced size and higher surface-to-volume ratio, as well as reduced fabrication cost. In this work a microfluidic rolling circle amplification (RCA) module for bacterial detection, using Staphylococcus aureus as a bacterial model was developed. This device uses a microfluidic channel packed with streptavidin beads to which a probe DNA will bind to through a streptavidin-biotin bond and hybridize with a padlock. The target DNA to be detected will then hybridize to this padlock and be amplified through RCA. Throughout this work the target DNA capture assay was optimized regarding several aspects. These included the way the molecules were introduced into the channel, flow rates, as well as blocking optimization to minimize the background signal. The target DNA capture was also performed under several saline conditions and it was verified that it was possible to capture it under all the tested conditions. The target DNA capture was quantified with capture efficiencies ranging from 27% to 77%, and through the rolling circle amplification it was possible to detect only 1% of the amplified products. }
Keywords: {pt=Resistência a antibióticos, Staphylococcus aureus, rolling circle amplification, sistema microfluidico, en=Antibiotic resistance, Staphylococcus aureus, rolling circle amplification, microfluidic system}

Discussão: novembro 23, 2021, 11:0