BIOTECNOLOGIA

1- Revisão bibliográfica dos Biossensores

O biossensor é um dispositivo analítico no qual é incorporado uma substância biológica, sendo esta uma enzima, um anticorpo, uma proteína, DNA, entre outras. Tal dispositivo tem como objetivo produzir um sinal elétrico que é proporcional, em frequência ou magnitude, a concentração do analito. Este sinal pode ser interpretado em minutos, devido a capacidade do dispositivo de interpretar as mudanças químicas produzidas em presença das substâncias biológicas.

Um biossensor é composto por três partes:

a- o elemento biológico sensível ou material biológico.

b- o transdutor ou elemento detector, o qual funciona de modo fisicoquímico, eletroquímico, entre outros, onde ocorre a transformação do sinal resultante da interação do material biológico em estudo, em outro sinal mais fácil de ser quantificado.

c- fase eletrônica associada ou processadores de sinal, que são responsáveis pela representação dos resultados de forma fácil ao usuário.

Existem alguns tipos de biossensores, como:

- Biossensores eletroquímicos: são constituídos por um elemento biológico e um transdutor e utilizados principalmente da detecção de drogas, glicose entre outros.

- Biossensores ópticos: baseiam-se na detecção de mudanças nas propriedades ópticas na região do visível/infravermelho entre os reagentes e os produtos da reação. Tais propriedades podem ser absorção, índice de refração, fluorescência, comprimento de onda e refletividade.

- Biossensores térmicos: exploram a absorção ou produção de calor que modificam a temperatura do meio em que as reações biológicas ocorrem. São constituídos pela combinação de moléculas de enzimas mobilizadas com sensores de temperatura.

- Biossensores enzimáticos: utiliza enzimas como elemento biológico.

- Imunobiossensores: monitoram as interações do par anticorpo-antígeno, onde o anticorpo ou o antígeno são imobilizados na superfície. Entre os analitos que podem ser estudados são os hormônios, drogas, vírus, bactérias e poluentes ambiente.

O funcionamento do biossensor é relativamente simples, podendo ser dividido nas seguintes etapas:

-Imobilização da substância biológica no substrato do biossensor.

-Interação entre o analito contido na amostra fluídica, como exemplo um filme fino, e o elemento biológico imobilizado. Com tal interação ocorrem mudanças físico-químicas ( variação de calor, resistência, capacitância, etc) que são identificadas por um transdutor elétrico por meio de sinais.

- O sinal elétrico é portanto processado e informado.

Um exemplo de biossensor comercial é o glicosímetro, ou seja,um dispositivo utilizado por pacientes diabéticos para a medir o teor de glicose no sangue. Tal equipamento utiliza a enzima glicose oxidase para quebrar a glicose no sangue. Ao fazê-lo pela primeira vez oxida-se aglicose e usa-se dois elétrons para reduzir a FAD (um componente da enzima) para FADH2. Este, por sua vez é oxidado pelo eletrodo (aceitar dois elétrons do eletrodo) em um número de etapas.A corrente resultante é uma medida da concentração de glicose. Neste caso, o eletrodo é o transdutor e a enzima é o componente biologicamente ativo.

Em geral os biossensores podem ser utilizados na área ambiental, alimentícia, saúde e outras demais.

2- Revisão bibliográfica dos Biofármacos

Biofármacos são medicamentos biológicos, a base de proteínas recombinantes, obtidas através de processos biotecnológicos e engenharia genética com a utilização de um sistema vivo. Tais proteínas podem ser extraídas de células animais ou vegetais, sendo que as vegetais são as mais viáveis.

Os biofármacos são considerados mais eficientes que os medicamentos obtidos de forma convencional (origem química), portanto estes podem ser utilizados no tratamento de doenças crônicas que apresentam alguma deficiência de determinada proteína. Sendo que devido sua similaridade com tais proteínas humanas, os biofármacos são considerados repositores das mesmas. Doenças que podem ser tratadas com biofármacos geralmente não apresentam cura, sendo elas o diabetes, esclerose múltipla, deficiência de crescimento, hemofilia, asma, entre outras.

O primeiro biofármaco criado para o consumo humano foi a insulina, produzida na bactéria Escherichia coli, utilizado no tratamento do diabetes. Já o primeiro biofármaco produzido em células de mamíferos foi o ativador plasmidogênio tecidual, utilizado em pacientes com infarto agudo do miocárdio.

Várias vacinas recombinantes utilizadas na saúde animal e humana, são produzidas pelas mesmas técnicas utilizadas na produção de biofármacos, por exemplo aquelas para a prevenção de hepatite B, câncer de colo do útero, raiva(para animais), entre outras.

Existem três divisões para os biofármacos:

- Biofármacos de primeira geração: são cópias fiéis de uma proteína de interesse.

- Biofármacos de segunda geração: cópias produzidas por meio técnicas de engenharia genética da proteína inicial, de modo que esta possua maior atividade biológica, estabilidadem ação diferenciada, diferente tempo de absorção, entre outras características, devido a modificação da molécula.

-Biofármacos de terceira geração: anticorpos monoclonais e proteínas de fusão, sendo uma estratégia que pode modificar de modo positivo a especificidade para determinada patologia.

Em sua maioria, os biofármacos apresentam uma modificação na protéica, sendo que a adição de uma cadeia de açúcar na sequência peptídica é a mais comum delas.

Durante sua produção deve-se ter observação constante para que não haja nenhuma modificação indesejada que possa influenciar na eficácia do medicamento.