Testosterone biosensor in sports doping / Biossensor de testosterona no doping esportivo / Biosensor de testosterona en el dopaje deportivo

ABSTRACT

ABSTRACT Introduction: Testosterone is a steroid that can help with blood disorders, sexual dysfunctions, connective tissue diseases, some malignancies, intractable pain, and other serious diseases. However, it must be prescribed under medical supervision because of the risk of major adverse effects such as liver disease, heart disease, stroke, blood clots, and cancer. There is an urgent need for research on developing an electrochemical sensor to detect testosterone as a doping substance in sports. Objective: Develop an electrochemical sensor of poly(ionic liquid)-graphene oxide molecularly printed polymers (PIL/MIs/GO) to detect testosterone as a doping substance in sports. Methods: Morphological characterization of modified electrodes was performed by field emission scanning electron microscopy (FESEM), allowing the GO to be surface-mounted with fragments and apertures. Due to the holes generated by the agglomeration of PIL and MIs molecules on the wavy edges of the GO nanosheets, the surface morphology of PIL/MIs/GO/GCE also revealed a high porosity structure. Results: Compared to other synergistic influences of GO nanosheets with PIL and MIs molecules, electrochemical investigations using a differential pulse voltammetry approach indicated high selectivity, good stability, appropriate linear range, lower detection limit, and higher selectivity. Conclusion: In pharmaceutical samples and human biological fluids, the validity and accuracy of PIL/MIs/GO/GCE for the determination of testosterone demonstrated practical application. PIL/MIs/GO/GCE can thus be used as an accurate and reliable sensor for detecting testosterone as a doping agent in sports. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment outcomes.

RESUMO

RESUMO Introdução: A testosterona é um esteróide que pode ajudar com distúrbios sanguíneos, disfunções sexuais, doenças do tecido conjuntivo, algumas malignidades, dores intratáveis e outras doenças graves. No entanto, devido ao risco de grandes efeitos adversos como doenças hepáticas, doenças cardíacas, derrames, coágulos sanguíneos e câncer, ela deve ser prescrita sob supervisão médica. Há uma necessidade urgente da pesquisa sobre o desenvolvimento de um sensor eletroquímico para detectar a testosterona como substância dopante nos esportes. Objetivo: Desenvolver um sensor eletroquímico de poli-(líquido iônico)-polímeros impressos molecularmente em óxido de grafeno (PIL/MIs/GO) para detectar a testosterona como substância dopante nos esportes. Métodos: Efetuou-se a caracterização morfológica de eletrodos modificados por microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (FESEM) permitindo que o GO fosse em superfície com fragmentos e aberturas. Devido aos orifícios gerados pela aglomeração das moléculas de PIL e MIs nas bordas onduladas das nano folhas de GO, a morfologia da superfície de PIL/MIs/GO/GCE também revelou uma estrutura de alta porosidade. Resultados: Em comparação com outras influências sinergéticas das nanoquetas GO com as moléculas PIL e MIs, os resultados das investigações eletroquímicas utilizando a abordagem de voltametria de pulso diferencial indicaram alta seletividade, boa estabilidade, faixa linear apropriada, limite de detecção mais baixo e seletividade mais alta. Conclusão: Em amostras farmacêuticas e fluidos biológicos humanos, a validade e a precisão do PIL/MIs/GO/GCE para a determinação de testosterona demonstraram aplicação prática. O PIL/MIs/GO/GCE pode assim ser utilizado como um sensor preciso e confiável para a detecção de testosterona como agente dopante no esporte. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento.

RESUMEN

RESUMEN Introducción: La testosterona es un esteroide que puede ayudar en los trastornos sanguíneos, la disfunción sexual, las enfermedades del tejido conectivo, algunos tumores malignos, el dolor intratable y otras enfermedades graves. Sin embargo, debido al riesgo de que se produzcan efectos adversos importantes, como enfermedades hepáticas, cardíacas, accidentes cerebrovasculares, coágulos sanguíneos y cáncer, debe prescribirse bajo supervisión médica. Es urgente investigar el desarrollo de un sensor electroquímico para detectar la testosterona como sustancia dopante en el deporte. Objetivo: Desarrollar un sensor electroquímico de polímeros impresos molecularmente de poli(líquido iónico)-óxido de grafeno (PIL/MIs/GO) para detectar la testosterona como sustancia dopante en el deporte. Métodos: La caracterización morfológica de los electrodos modificados se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM) permitiendo que el GO estuviera en la superficie con fragmentos y aberturas. Debido a los agujeros generados por la aglomeración de moléculas de PIL y MIs en los bordes ondulados de las nanohojas de GO, la morfología superficial de PIL/MIs/GO/GCE también reveló una estructura de alta porosidad. Resultados: En comparación con otras influencias sinérgicas de las nanohojas de GO con las moléculas PIL y MIs, los resultados de las investigaciones electroquímicas utilizando el enfoque de la voltamperometría diferencial de impulsos indicaron una alta selectividad, una buena estabilidad, un rango lineal apropiado, un límite de detección más bajo y una mayor selectividad. Conclusión: En muestras farmacéuticas y fluidos biológicos humanos, la validez y precisión de PIL/MIs/GO/GCE para la determinación de testosterona demostró su aplicación práctica. Así pues, PIL/MIs/GO/GCE puede utilizarse como un sensor preciso y fiable para la detección de la testosterona como agente dopante en el deporte. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - investigación de los resultados del tratamiento.