Development of disposable biosensor for the detection of breast cancer antigen 15-3

Abstract

This work describes the development of graphene electrochemical biosensors for the detection of CA15-3 protein, a recognized breast cancer tumor marker, using graphene-based field effect transistors (Gr-FET) functionalized with a specific antibody for this protein. The calibration model provided a correlation coefficient of 0.9959 and a detection limit of de 0.07 U mL-1. The recovery values obtained demonstrate its suitability for the quantification of CA15-3 protein in standard solutions. The ELISA method was also used as a comparison method for biosensor validation. Additionally, the feasibility of using the biosensor developed for detection and quantification of this marker in saliva samples was tested, aiming at the development of a low cost, disposable and fast technology that allows quantification using noninvasive methods, illustrating the potential of this method in the diagnosis of a highly prevalent disease.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de biossensores eletroquímicos com grafeno, para a deteção da proteína CA153, um reconhecido marcador tumoral do cancro da mama, utilizando transístores de efeito de campo com grafeno (GrFET), funcionalizados com um anticorpo específico para esta proteína. O modelo de calibração permitiu obter um coeficiente de correlação de 0.9959 e um limite de deteção de 0.07 U mL1. Os valores de recuperação obtidos demonstram a sua adequação para a quantificação da proteína CA15-3 em soluções padrão. O método de ELISA foi também utilizado como método de comparação para validação do biossensor. Adicionalmente, testou-se a exequibilidade de utilização do biossensor desenvolvido para a deteção e quantificação deste marcador em amostras de saliva, visando o desenvolvimento de uma tecnologia de baixo custo, descartável e rápida que permita uma quantificação recorrendo a métodos não invasivos, ilustrando o potencial deste método no diagnóstico de uma doença altamente prevalente.