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A leptospirose é uma zoonose de prevalência global causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira e afeta especialmente países em desenvolvimento e localizados em regiões tropicais e subtropicais. Por ano, a leptospirose acomete cerca de 1 milhão de pessoas e é responsável por aproximadamente 60 mil óbitos. Esses números podem ser ainda maiores, visto que a subnotificação da doença também é um problema, causado principalmente pela baixa visibilidade da mesma associada à falta de diagnósticos acessíveis e rápidos. No Brasil, 3.792 pessoas foram afetadas e 346 morreram em decorrência da infecção por Leptospira spp. patogênicas em 2024.
O agente etiológico da leptospirose é a Leptospira sp. patogênica. Por ser classificada como uma espiroqueta, apresenta estrutura em formato espiral. Sua membrana externa (OM) é composta por lipopolissacarídeos (LPS) e diversas proteínas de membrana externa (OMPs). A LipL32 é a principal OMP presente em Leptospira spp., sendo altamente conservada em espécies patogênicas e considerada um analito promissor para testes diagnósticos.
O teste de aglutinação microscópica, do inglês microscopic agglutination test, (MAT) — considerado o teste padrão pela Organização Mundial da Saúde (OMS) — é baseado em um ensaio de aglutinação em que os anticorpos do soro coletado reagem com o principal antígeno presente na superfície da membrana externa da bactéria, o LPS. Mesmo sendo considerado o teste padrão para o diagnóstico, o MAT apresenta limitações relacionadas à complexidade de sua execução e interpretação dos resultados, bem como a necessidade de manutenção de baterias vivas de cepas patogênicas de Leptospira spp. (MUSSO; LA SCOLA, 2013). A baixa sensibilidade para identificar baixos títulos de anticorpos, especialmente na fase inicial da infecção, também é considerada um ponto negativo da técnica. Outras metodologias sorológicas como o ensaio de imunoadsorção enzimática, do inglês enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA), também são utilizadas para diagnóstico, mas apresentam limitações, como a sensibilidade subótima e baixa especificidade, afetada especialmente pelo antígeno utilizado no teste, pela presença de anticorpos de exposição anterior (em regiões endêmicas) e por outras doenças febris. Testes rápidos também são utilizados como alternativa para o diagnóstico da leptospirose, mas a necessidade de amostras pareadas e de um teste referência para confirmação de resultados inviabilizam sua utilização. Diferentemente das metodologias anteriores, a reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qPCR) é uma técnica molecular direta e pode ser usada para diagnóstico da leptospirose.
Biossensores eletroquímicos são dispositivos analíticos que combinam um componente de reconhecimento biológico com um transdutor eletroquímico, o qual converte a interação do receptor com o analito em um sinal elétrico mensurável, possibilitando detecção rápida e precisa de moléculas alvo em concentrações muito baixas. Diferentes plataformas eletroquímicas são utilizadas atualmente para composição de biossensores e devem ser escolhidas com base nas características da molécula alvo, no ambiente em que a detecção será feita e nos parâmetros de sensibilidade e especificidade necessários. Eletrodos de ouro, grafeno e materiais modificados por laser são algumas das plataformas utilizadas para compor sensores destinados à detecção de materiais biológicos. Imunossensores reconhecem reações imunoquímicas com antígenos ou anticorpos por meio de elementos de bioreconhecimento. Sensores biomiméticos, por sua vez, são dispositivos modificados com materiais inspirados em moléculas naturais, como os polímeros molecularmente impressos (MIPs), os quais simulam a afinidade de anticorpos. Imunossensores já foram empregados no diagnóstico da leptospirose e de outras doenças infecciosas, como tuberculose e COVID-19. Já os MIPs, embora ainda não tenham sido utilizados para detecção de Leptospira spp., vêm sendo aplicados para detecção de outras bactérias patogênicas.

-Produção da proteína recombinante e dos anticorpos monoclonais e policlonais

-Preparo e caracterização dos sensores colorimétricos
-Produção dos polímeros molecularmente impressos (MIPs)
-Preparo e caracterização dos sensores eletroquímicos a base de ouro
-Preparo e caracterização dos sensores eletroquímicos a base de grafeno
-Padronização da biofuncionalização dos sensores
-Caracterização eletroquímica dos sensores
-Performance analítica dos sensores
Aplicação do sensor em amostras clínicas

-Obter lotes de anticorpos mono e policlonais com elevada sensibilidade e especificidade para o analito no primeiro ano do projeto;
-Desenvolver dois protótipos de biossensores colorimétricos ao final do segundo ano do projeto;
-Desenvolver três protótipos de biossensores eletroquímicos ao final do terceiro ano do projeto;
-Desenvolver dois protótipos de biossensores colorimétricos e três de biossensores eletroquímicos com performance analítica caracterizada ao final do projeto.