DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE ANTIMICROBIANOS USANDO ESPECTROSCOPIA RAMAN AMPLIFICADA POR SUPERFÍCIE

Abstract

Introdução/objetivo: Os antimicrobianos são fármacos utilizados em tratamento de infecções. O uso indiscriminado destes fez com que os microorganismos criassem mecanismos de resistência que, segundo a OMS, até o ano 2050, podem levar a 10 milhões de mortes/ano. A falta de novos antimicrobianos para substituir os que se tornaram ineficientes torna imperativa a necessidade de garantir a eficácia dos atuais. Assim, o tema da resistência a antimicrobianos assume um caráter interdisciplinar, considerando as interseções que envolvem biologia, química e física. É nesta interseção, e com o uso de nanotecnologia, que se insere o presente trabalho. O estudo busca, através de avanços da amplificação plasmônica do espalhamento Raman (Surface Enhancement Raman Scattering-SERS), detectar e analisar antimicrobianos e sua degradação em meios biológicos, e a possibilidade da detecção de espectros de moléculas únicas, para formação de uma biblioteca de espectros para futuras pesquisas. Métodos: Os antibióticos avaliados foram da classe dos betalactâmicos em pó (Cefepime, Ceftriaxona e Ampicilina), e também soluções em água ultra pura, em concentrações de 100mM e diluições para obter concentrações muito baixas (< 1mM). Concentrações mais altas permitiram a obtenção de espectros Raman enquanto que os espectros SERS foram obtidos a partir de diluições às quais foram inclusas nanopartículas de elementos como Au, Bi, Co e Sb. Analisaram-se amostras de 1µl no microscópio confocal Raman com laser de operação de 532nm, objetiva de 50x e potência de 10mW (10s). Os espetros Raman/SERS obtidos permitem a caracterização dos antibióticos por meio de picos que constituem suas impressões digitais. Ao adicionar nanopartículas, os espectros permitem a detecção dos antibióticos em concentrações pequenas, servindo de ponto de partida para uma caracterização propiciando o uso da técnica no exame destes fármacos quando em contato com bactérias resistentes. Resultados: Os resultados demonstraram a possibilidade de detectar a impressão digital única desses antimicrobianos e a identificação dos espectros relativos, por exemplo, à quebra do anel betalactâmico. Há evidências de que os picos característicos dos antibióticos sofrem alterações na presença de bactérias resistentes. Conclusão: Com estes resultados, é possível visualizar, no caso dos antibióticos betalactâmicos, a vibração do anel betalactâmico e a sua quebra, demonstrando a possibilidade de detecção rápida da resistência antimicrobiana.