Dispositivo biossensor integrado com rede neural artificial para a monitoração simultnea de hemometabólitos

  • Número do pedido da patente:
  • MU 9002335-8 U8
  • Data do depósito:
  • 09/12/2010
  • Data da publicação:
  • 26/03/2013
Inventores:
  • Classificação:
  • G06N 3/02
    Sistemas de computador baseados em modelos biol?gicos; / usando modelos de rede neural;
    ;
    A61B 5/05
    Medi??o com finalidades de diagn?stico; Identifica??o de pessoas; / Detec??o, medi??o ou registro para diagn?stico por meio de correntes el?tricas ou campos magn?ticos;
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    G01N 33/48
    Investiga??o ou an?lise de materiais por m?todos espec?ficos n?o abrangidos pelos grupos ; / Material biol?gico, p. ex. sangue, urina; Hemocitr?metros;
    ;
    G01N 33/92
    Investiga??o ou an?lise de materiais por m?todos espec?ficos n?o abrangidos pelos grupos ; / Material biol?gico, p. ex. sangue, urina; Hemocitr?metros; / An?lise qu?mica de material biol?gico, p. ex. sangue, urina; Testes por m?todos envolvendo a forma??o liga??es bioespec?ficas de ligantes; Testes imunol?gicos; / envolvendo lip?deos, p. ex. colesterol;
    ;

DISPOSITIVO BIOSSENSOR INTEGRADO COM REDE NEURAL ARTIFICIAL PARA A MONITORAÇÃO SIMULTNEA DE HEMOMETABÓLITOS. A invenção descreve o processo de desenvolvimento de um sistema bioeletroquímico multienzimático controlado e automatizado por uma rede neural artificial para a determinação simultânea dos hemometabólitos colesterol, uréia e glicose. Dendrímeros de poliglicerol, poliglicerol arborescente ou poliglicerol com elevada densidade de ramificação (PGLD) foram utilizados como plataforma nanoestruturada para a obtenção de um bioconjugado multienzimático com propriedades sensoras dos hemometabólitos Glicose, Colesterol e Uréia. Eletrodos bioeletroquímicos foram preparados após imobilização das enzimas colesterol oxidase (CoOx), glicose oxidase (GOx) e urease (Ur) em dendrímeros de poliglicerol de geração 2 (PGLDG) utilizando-se derivados da carbodiimida. A aplicabilidade dos sistemas monoenzimáticos PGLDG2-CoOx, PGLDG2-GOx, PGLDG2-Ur e multienzimático ou PGLDG2- CoOx/GOx/Ur na determinação quantitativa e simultânea dos hemometabólitos colesterol, glicose, uréia foi testada em condições in-vitro que simulam as condições fisiológicas do corpo humano. Uma rede neural artificial (RNA) foi utilizada como a principal ferramenta para classificação dos dados e reconhecimento de padrões no sinal do biossensor para a predição do comportamento elétrico do dispositivo multienzimático. Uma rede neural tipo Perceptron Multicamadas foi utilizada, e os resultados mostraram que a aplicação do algoritmo de aprendizado de Retropropagação do érro (BackPropagation) conduziu a uma alta qualidade preditiva, uma vez que 95% dos coeficientes de determinação R2 situaram-se acima de 0.98. A utilização da rede neural conduziu a um ajustamento preciso das curvas de sinal elétrico do dispositivo biossensor comparativamente à técnica de regressão polinomial em decorrência da característica não-linear destas curvas. Os resultados obtidos com o biossensor nanoestruturado controlado e aLitomatizado pela rede neural artificial mostraram uma excelente eficácia na determinação quantitativa e simultânea dos hemometabólitos glicose, colesterol e uréia estando demonstrado que o dispositivo biossensor pode ser empregado com eficiência na análise de amostras de interesse clínico para a monitoração simultânea dos hemometabólitos colesterol, glicose e uréia.

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