Teste rápido para detecção de bactérias resistentes a antibióticos baseado em Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) colorimétrica e ensaio de fluxo lateral
| dc.contributor.advisor1 | Duarte, Gabriela Rodrigues Mendes | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/9005971441891787 | |
| dc.contributor.referee1 | Gomes, Danielle Cangussu de Castro | |
| dc.contributor.referee2 | Santos, Igor Romeiro dos | |
| dc.creator | Assunção, Charleane Justino de | |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/1072666358257714 | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-06T20:19:56Z | |
| dc.date.available | 2026-04-06T20:19:56Z | |
| dc.date.issued | 2026-02-24 | |
| dc.description.abstract | Bacterial resistance to antibiotics represents one of the major threats to global public health, and addressing this issue requires the development of rapid, sensitive, and reliable diagnostic methods for the identification of pathogens and antimicrobial resistance-associated genes. The increasing prevalence of bacteria resistant to clinically used antibiotics has exacerbated the impact of bacterial infections and significantly limited the available therapeutic options. In this context, pathogens such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin-resistant Enterococcus spp., and macrolide-resistant bacteria are of particular concern, and their identification based on genetic determinants of resistance is essential to guide clinical decision-making and control strategies. In this regard, the present study developed and optimized a molecular system based on isothermal DNA amplification, namely Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP), combined with colorimetric detection using a pH indicator, targeting the genes nuc, mecA, vanA, and ermB, which are associated with the identification of S. aureus and resistance to methicillin, vancomycin, and erythromycin, respectively. Additionally, for the mecA and vanA genes, the LAMP reaction was coupled to a lateral flow assay for the development of a multiplex detection system. LAMP reaction parameters were optimized with respect to temperature, incubation time, Bst 2.0 DNA polymerase concentration, and primer concentrations, resulting in an efficient and reproducible protocol. Assay specificity was confirmed against different bacterial species, with no cross-reactivity observed for any of the evaluated targets. The limit of detection determined by colorimetric reading, estimated through probit regression analysis, was 48 DNA copies/µL of reaction for both targets. When combined with lateral flow detection, the system allowed detection down to 30 DNA copies/µL of reaction for the mecA gene and 10 DNA copies/µL of reaction for the vanA gene. Furthermore, the feasibility of simultaneous detection of mecA and vanA in a single reaction was demonstrated, highlighting the potential of this approach for the rapid identification of multiple clinically relevant bacterial resistance markers. | eng |
| dc.description.resumo | A resistência bacteriana a antibióticos representa uma das principais ameaças à saúde pública global, e o enfrentamento deste problema exige o desenvolvimento de métodos diagnósticos rápidos, sensíveis e confiáveis para a identificação de patógenos e de genes associados à resistência antimicrobiana. A crescente prevalência de bactérias resistentes a antibióticos de uso clínico tem agravado o impacto das infecções bacterianas e limitado significativamente as opções terapêuticas disponíveis. Nesse cenário, destacam-se patógenos como Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA), Enterococcus spp. resistente a vancomicina e Streptococcus Pneumoniae resistente a eritromicina, cuja identificação baseada em determinantes genéticos de resistência se torna fundamental para orientar decisões clínicas e estratégias de controle. Neste sentido, este estudo desenvolveu e otimizou um sistema molecular baseado na amplificação isotérmica de DNA, a LAMP (Loop Mediated Isothermal Amplification), com detecção colorimétrica por indicador de pH, direcionado à identificação dos genes nuc, mecA, vanA e ermB, associados, respectivamente, à identificação de S. aureus e à resistência à meticilina, vancomicina e eritromicina. Adicionalmente, para os genes mecA e vanA, a reação LAMP foi acoplada a um ensaio de fluxo lateral para o desenvolvimento de um ensaio multiplex. Os parâmetros reacionais da LAMP foram otimizados quanto à temperatura, tempo de incubação, concentração da enzima Bst 2.0 DNA polimerase e dos iniciadores, resultando em um protocolo eficiente e reprodutível. A especificidade do ensaio foi confirmada frente a diferentes espécies bacterianas, não sendo observadas reações cruzadas para nenhum dos alvos avaliados. O limite de detecção por leitura colorimétrica, estimado por análise de regressão probit, foi de 48 cópias de DNA/µL de reação para ambos os alvos. Quando associado à detecção por fluxo lateral, o sistema permitiu a detecção de até 30 cópias de DNA/µL de reação para o gene mecA e 10 cópias de DNA/µL de reação para o gene vanA. Além disso, foi demonstrada a viabilidade da codetecção dos genes mecA e vanA em uma única reação, evidenciando o potencial da abordagem para a identificação rápida de múltiplos marcadores de resistência bacteriana clinicamente relevantes. De forma geral, os resultados indicam que o sistema LAMP desenvolvido, aliado à detecção colorimétrica e ao ensaio de fluxo lateral para mecA e vanA, apresenta elevada especificidade, sensibilidade compatível com aplicações diagnósticas e potencial para uso como ferramenta rápida e portátil, contribuindo para o monitoramento e a vigilância da resistência antimicrobiana. | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | |
| dc.identifier.citation | ASSUNÇÃO, Charleane Justino de. Teste rápido para detecção de bactérias resistentes a antibióticos baseado em Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) colorimétrica e ensaio de fluxo lateral. 2026. 84 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15184 | |
| dc.language | Português | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | por |
| dc.publisher.country | Brasil | por |
| dc.publisher.department | Instituto de Química - IQ (RMG) | |
| dc.publisher.initials | UFG | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Química (IQ) | |
| dc.rights | Acesso Embargado | |
| dc.subject | Staphylococcus aureus | por |
| dc.subject | MRSA | por |
| dc.subject | Diagnóstico molecular | por |
| dc.subject | Point-of care | por |
| dc.subject | Bactérias resistentes | por |
| dc.subject | Molecular diagnostics | eng |
| dc.subject | Point-of-care | eng |
| dc.subject | Resistant bacteria | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | |
| dc.title | Teste rápido para detecção de bactérias resistentes a antibióticos baseado em Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) colorimétrica e ensaio de fluxo lateral | |
| dc.title.alternative | Rapid test for the detection of antibiotic-resistant bacteria based on colorimetric Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP) and lateral flow assay | eng |
| dc.type | Dissertação |