Dissertação

{en_GB=Direct bacterial cell detection in a microfluidic chip} {} APPROVED

{pt=A captura e deteção direta de bacterias é uma das grandes metas em meios terapêuticos. Uma das razões que levam à procura deste tipo de estratégias é o aumento acelerado da incidência na temática Resistência a antibióticos, devido ao descontrolo na prescrição e ao incorreto uso dos mesmos. Os métodos de diagnóstico convencionais são considerados dispendiosos em termos de tempo e custo, sendo que na maioria dos casos, são baseados em cultura de células ou na amplificação do seu material genético. Na microfluídica, há a oportunidade de miniaturizar e replicar processos biológicos, prometendo o desenvolvimento de sistemas low-cost, com elevada sensibilidade, facilidade de transporte e rápidos na aquisição de resultados. No desenvolvimento deste projecto, há a tentativa de criação de um chip baseado em microfluídica, que consiga capturar e detetar diretamente células bacterianas de Staphylococcus aureus, usando um sistema baseado em beads porosas. Micro-canais de PDMS foram a base do sistema microfluídico, fabricados usando técnicas de soft-litografia e selados contra uma membrana do mesmo material. Aptameros foram adquiridos para formarem uma sandwich de captura e deteção, onde se recorreu a uma biotina para imobilizar e um fluoróforo para se poder detetar. Diferentes tipos de beads foram testadas e uma selecionada para testar a capacidade de ligação dos aptameros. Pigmentos distintos foram usados para avaliar se a viabilidade celular teria sido comprometida de alguma forma. Um estudo final foi realizado para avaliar a sensibilidade que as beads no canal teriam para capturar fisicamente as células. , en=Direct capture and detection of bacterial cells is one of the aimed goals in the therapeutics field. One of the reasons behind this search is the increasingly incidence of Antibiotic Resistance, occurring due to an uncontrolled antibiotic prescription and incorrect use of this drug. Conventional diagnostic methods are cost and time consuming since, in the majority of the cases, rely on cultures and amplification approaches. In microfluidics there is the opportunity to miniaturize and mimic biological processes, promising the development of systems low-cost, with high sensitivity, ease of transport and time saving. In the development of this project, a microfluidic chip to perform direct capture and detection of Staphylococcus aureus was to be achieved using a porous bead-based system. PDMS microchannels were the basis of the microfluidic system, fabricated using a soft-lithography technique and sealed against a PDMS membrane. Aptamers were acquired to be used as probes in order to perform a capture-detection sandwich, resourcing a biotin to allow immobilization and a fluorophore to detect. Different bead types were tested and one selected to assess the aptamers binding efficacy. Distinct dyes were used in the matter of evaluating if cellular viability was somehow compromised. A final assessment was established regarding the sensibility of physically capturing cells using solely the microfluidic chip packed with beads. }
{pt=Sistema microfluídico, Beads, Staphyloccus aureus, aptameros, deteção, captura., en=Microfluidic system, Beads, Staphyloccus aureus, aptamers, detection, capture.}

Orientação

ORIENTADOR

Ricardo Jaime Pereira Rosário dos Santos

Instituto Superior Técnico

Doutor

ORIENTADOR

João Pedro Estrela Rodrigues Conde

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Catedrático