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分子印迹 - 聚合物的生物传感应用 -
摘要：在传感技术的领域中，传感器的吸引力在于其特殊的检测能力，高选择性，灵敏度，成本效益和最少的样本使用情况。值得注意的是，基于分子的印迹聚合物（MIP）传感器已成为从临床到环境应用的兴趣点。这些传感器为快速，选择性，可重复使用和实时筛选的各种分子提供了有希望的途径。用于制定各种聚合物格式的制备技术，从微粒到纳米材料，具有深远的影响。这些技术显着影响简化的传感系统的组装，表现出与其他技术的显着兼容性。此外，他们准备在实现下一代平台的实现中发挥关键作用，从而简化了针对各种目标量身定制的传感系统的制造。本综述是一种全面的探索，为传感器，分子烙印方法以及基于MIP的传感器的新兴域提供简洁的见解及其应用。探讨了最近的进步，这篇评论提供了一个基于印刷粒子和凝胶传感器的进步的详细摘要，从而阐明了新型传感系统的创建。此外，对不同应用的各种类型的基于MIP的传感器的独特性能进行了详尽的研究，丰富了对它们多功能性的理解。在总结部分中，本综述突出了有关针对各种分子的基于MIP的传感器的最新研究的最新实验。通过封装当前的研究状态，这项综述是一种宝贵的资源，提供了基于MIP的传感器开发的动态景观的快照及其对多样化科学和技术领域的潜在影响。
分子印迹聚合物用于检测挥发性生物标志物
在癌症检测领域，负担得起，快速和用户友好的传感器的发展能够检测到包括肺癌（LC）在内的各种癌症生物标志物（包括肺癌）具有最大意义。传感器有望在各种疾病的早期诊断中发挥关键作用。在选项范围内，传感器由于其成本效益，简单性和有希望的分析性能而尤其吸引了各种疾病的诊断。对分子印刷聚合物（MIP）的应用作为气体传感器中有希望的识别元件的兴趣越来越大。mips作为一种用于感测分析物的领先技术，在不存在合适的生物感受器的情况下，通常在人工传感中使用，可以根据挥发性生物标志物的检测来应用于早期疾病诊断等关键领域。对各种疾病的早期，无创发现和对健康状况的自我监控的需求很大。在护理点模式下对生物标志物的检测仍然具有挑战性，并且受到各种因素的限制。因此，由于其成本相对较低，非侵入性抽样方法和快速检测能力，呼吸分析在医疗保健中受到了极大的关注。在本综述中，对基于MIP的传感器的最新发展及其在疾病诊断方面的效用是对疾病诊断的。此外，基于MIP传感器的挑战和观点得到了详细说明，以期介绍市场和成功的商业化。
分子印迹聚合物：用于样品制备的选择性提取材料
在大多数分析实验室中现在都可以使用高度发达的分析仪器（即，色谱技术为质谱法进行）。因此，可以确定任何类型的有机化合物。然而，对原油提取物的直接分析对所获得的结果的质量对精度和准确性均产生了负面影响，并可能损坏检测设备。因此，在确定最终测定之前应进行适当的样品准备，以在随后的测量步骤中降低矩阵效应。此外，样本准备可以增加目标分析物的浓度（痕量富集），这又使研究人员达到了满足国家和国际当局制定的当前严格法规所需的低检测限制。其他样本预先准备的目标（例如减少了要使用的样本量和有机溶剂和玻璃器皿的量，促进自动化和增加样品吞吐量），在过去的几十年中已经建立了。对这些目标的追求导致了基于准确性和精度的改进分析方法的发展，并根据绿色样本制备的十种原则[1]，危险废物的减少。因此，开发新的小型分析技术/设备和新的吸附剂材料在去年的研究领域一直是研究领域。否则要使用的吸附剂，提取过程主要受吸附剂上存在的分析物和官能团之间的非选择性相互作用的控制。为了实现上述目的，已经开发出了几种微萃取技术，例如微型固体萃取（µ-SPE），固相微萃取（SPME），搅拌棒累积提取（SBSE）和液相微剥夺（LPME），以实现上述目标。除了这些发展之外，各种各样的新吸烟者，例如受限的访问材料，基于碳的吸附剂（碳纳米管和石墨烯），金属有机框架，涂层磁性纳米颗粒等，表现出了出色的吸附能力，可用于复杂矩阵的目标分析[2，3]。这种缺乏选择性使必要的选择对所涉及的典型步骤进行了广泛的优化，但是，即使仔细优化，某些矩阵组件也与目标分析物共同洗脱。为了提高提取过程的选择性，分子印刷聚合物似乎是一个不错的选择。分子印刷聚合物（MIPS）是量身定制的材料，可以选择性地结合目标分析物，优先与其他紧密相关的化合物结合，并在某些实验条件下[4，5]。MIP是通过在模板分子周围的聚合功能和交叉连接单体获得的，该过程导致高度交联的三维网络聚合物。单体是通过考虑与模板分子功能组相互作用的能力来选择的。一旦发生聚合，提取了模板分子，并建立了与目标分析物互补的形状，大小和功能的结合位点。此外，通过因此，所产生的印迹聚合物能够重新定位目标分析物，从而导致提取方法提高选择性[6]。
g4access识别G Quadruplexes及其与开放的染色质和印迹控制区域的关联
后唑启动子富集于次级DNA结构形成基序中，例如G-四链体（G4S）。在这里，我们描述了“ G4Access”，这是一种通过核酸酶消化与开放染色质相关的分离和序列G4的方法。g4Access是抗体和交联的非依赖性和富集的计算预测G4S（PG4S），其中大多数在体外得到了证实。使用人和小鼠细胞中的G4ACCESS，我们鉴定出与核小体排除和启动子转录相关的细胞类型的G4富集。G4ACCESS允许测量G4配体处理后G4曲目使用的变化，HDAC和G4解旋酶抑制剂。将G4ACCESS应用于来自相互杂交小鼠交叉的细胞表明G4在控制活动印迹区域中的作用。一致地，我们还观察到G4ACCESS峰是未甲基化的，而PG4S的甲基化与DNA上的核小体重新定位相关。总体而言，我们的研究为研究细胞动力学的G4提供了一种新工具，并突出了它们与开放染色质，转录及其对DNA甲基化的拮抗作用的关联。
用于纳米传感器应用的分子印迹聚合物的等离子体诱导光聚合
为了研究纳米结构对其环境的影响以及纳米结构附近电磁场增强的影响，人们广泛用于开发各种方法，如表面增强拉曼光谱 (SERS)。然而，识别层和金属纳米粒子之间的接口仍然是一个关键步骤。开发简单、稳健、可重复但高性能且可控制功能化的制造工艺，对于当今的实际应用来说仍然是一个挑战。在潜在的识别材料中，分子印迹聚合物 (MIP) 是首选材料。[4,5,6] 与生物抗体-抗原系统相比，它们的制备成本低且合成相对简单，因此它们确实对 (生物) 传感应用很有意义。[7,8,9] MIP 的其他优点包括其机械和化学稳定性以及易于制造，这使得这种材料更耐用、可重复使用且易于集成到标准流程中，如传感器开发。 MIP 是通过围绕目标分子或衍生物聚合而构建的聚合物材料，充当分子模板。绝大多数 MIP 是通过乙烯基单体的自由基聚合合成的。首先，模板和功能单体之间通过可逆范德华力、离子键、氢键、配位键和/或共价键形成复合物。[10] 加入交联剂单体和聚合引发剂。[4,10,11,12] 然后通过热、光化学或氧化还原途径进行聚合。交联后，通常在酸性介质中冲洗 MIP，以削弱模板和聚合物之间的键，从而释放模板并显示分子印迹。[11,13] 光化学途径有几个优点。其中包括利用光化学反应的时空控制原位生产 MIP。 [14] 例如，使用纳米晶体作为单独的光源，通过局部引发聚合反应，合成了涂有 MIP 的荧光纳米晶体复合材料。[15,16]
制造磁性分子印迹聚合物，以选择性提取食品基质中的二丁酰胺
摘要：在这项研究中，使用Dibutyl邻苯二甲酸酯（DBP）制备了一种具有金属有机骨架（Fe 3 O 4 @MOF）载体的新型磁性分子印记的聚合物材料（Fe 3 O 4 @Mof @Mip-160）。该材料可用于食物中痕量的邻苯二甲酸酯（PAE）的有效，快速和选择性提取，并可以通过气相色谱 - 质谱法（GC-MS）检测它们。优化了材料的合成条件，以制备具有最高吸附性能的Fe 3 O 4 @MOF @MIP160。透射电子（TEM），傅立叶变换红外光谱（FT-IR），振动样品磁（VSM）和Brunauer – Emmett – Teller（BET）方法用于表征材料。与Fe 3 O 4 @MOF和磁性未印刷的聚合材料（Fe 3 O 4 @Mof @nip），Fe 3 O 4 @Mof @MIP @MIP-160具有轻松且快速地操纵磁性磁性的优势聚合物。Fe 3 O 4 @MOF@MIP-160 has good recognition and adsorption capacity for di-butyl phthalate (DBP) and diethylhexyl phtha- late (DEHP): the adsorption capacity for DBP and DEHP is 260 mg · g − 1 and 240.2 mg · g − 1 , and the adsorption rate is fast (reaching equilibrium in about 20最小）。此外，与传统的固相提取材料相比，Fe 3 O 4 @MOF @MIP160可以回收六次，使其具有成本效益，易于操作和节省时间。这证明了Fe 3 O 4 @Mof @MIP160适合从食物矩阵中检测和删除PAE。分析了饮用水，果汁和白葡萄酒中邻苯二甲酸酯的含量，回收率范围从70.3％到100.7％。
可生物降解磁性分子印迹抗癌药物载体用于多西紫杉醇的靶向递送
摘要：分子印迹可生物降解聚合物因其靶向识别和生物相容性的能力在药物输送方面受到了广泛关注。本研究报告了一种新型荧光活性磁性分子印迹药物载体（MIDC），该载体使用葡萄糖基可生物降解交联剂合成，用于输送抗癌药物多西紫杉醇。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X 射线衍射光谱和振动样品磁强计（VSM）对磁性分子印迹聚合物（MMIP）进行了表征。MMIP 的磁化值为 0.0059 emu g − 1，与多西紫杉醇的结合能力为 72 mg g − 1。进行了体外和体内研究以观察 MIDC 在药物输送中的有效性。细胞活力测定表明 MMIP 对健康细胞没有毒性作用。利用MMIP的磁性，只需将外部磁场施加于小鼠（加载20分钟后）并拍摄X射线图像，即可快速识别目标部位的药物载体。因此，基于MMIP的新型药物载体可以在不影响健康细胞的情况下将药物输送到目标部位。
DNMT3A添加域是有效的DNA甲基化和小鼠卵母细胞中的母体印迹所必需的
在哺乳动物卵母细胞中建立适当的DNA甲基化景观对于母体的印记和胚胎发育很重要。de de dNA甲基化，该DNA甲基转移酶DNMT3A具有ATRX-DNMT3-DNMT3L（ADD）结构域，该域与组蛋白H3尾巴相互作用，在赖氨酸-4处未甲基化的组蛋白H3尾部（H3K4ME0）。该结构域通常通过分子内相互作用阻止甲基转移酶结构域，并与组蛋白H3K4me0结合释放自身抑制。然而，H3K4ME0在染色质中广泛存在，并且添加 - 固定相互作用的作用尚未在体内研究。我们在此表明，小鼠DNMT3A的添加域中的氨基酸取代会导致矮人。卵母细胞显示CG甲基化的镶嵌性丧失和几乎完全的非CG甲基化丧失。源自此类卵母细胞的胚胎在中胎妊娠中死亡，并在印记控制区域内具有随机，通常是全或无人类型的CG-甲基化损失，并且链接基因的misexpression。随机损失是一个两步的过程，在裂解阶段胚胎中发生损失，并在植入后重新恢复。这些结果突出了添加域在有效且可能是过程中，从头甲基化和构成一种模型，是生殖细胞中表观遗传扰动对下一代的随机遗传的模型。
使用纳米孔测序对印迹差异甲基化区域进行全基因组检测
摘要 印记是哺乳动物正常胚胎发育的关键部分，由确定的亲本来源 (PofO) 差异甲基化区域 (DMR)（称为印记控制区）控制。直接纳米孔测序 DNA 提供了一种检测等位基因甲基化的方法，并克服了甲基化阵列和短读技术的缺点。在这里，我们使用 12 个标准 B 淋巴细胞细胞系的公开纳米孔测序数据来获取人类印记间隔的全基因组图谱。利用测序数据，我们能够对 95% 的人类甲基化组进行分期，并检测出 94% 的先前已充分表征的印记 DMR。此外，我们发现了 42 个新的印记 DMR（16 个生殖系和 26 个体细胞），这些印记 DMR 已使用全基因组亚硫酸盐测序 (WGBS) 数据得到确认。对小鼠 ( Mus musculus )、恒河猴 ( Macaca mulatta ) 和黑猩猩 ( Pan troglo- dytes ) 的 WGBS 数据的分析表明，其中 17 个印记 DMR 是保守的。一些新的印记间隔位于没有已知 DMR 的印记基因内或附近。我们还检测到了细微的亲本甲基化偏差，跨越七个已知印记簇的几千个碱基。在这些区块，高甲基化发生在具有互斥的 H3K36me3 和 H3K27me3 等位基因组蛋白标记的表达等位基因的基因体上。这些结果扩展了我们目前对印记的了解和纳米孔测序的潜力，它仅使用亲本-后代三重奏来识别印记区域，而不是像以前那样需要大量的多代谱系。
辅助生殖技术受孕后人胎盘印迹基因 H19 和 KvDMR1 的 DNA 甲基化状态
然而，ART 孕育儿童的表观突变似乎并不局限于该基因座，可能发生在其他 DMR 上，例如中胚层特异性转录本 ( MEST ) 和胰岛素样生长因子 2 受体 ( IGF2R ) 中的基因座 (18)。Lim 及其同事观察到，与自然受孕的 BWS 儿童相比，ART 孕育的 BWS 儿童的 DMR 低甲基化发生率较高 (19)。然而，在丹麦、瑞典和英国进行的大量流行病学研究并未观察到 ART 孕育的儿童中印迹障碍的发病率较高。他们提出了配子操作和胚胎培养对 DMR 的 DNA 甲基化的潜在影响 (19,20)。此外，迄今为止进行的大多数研究都偏向于 BWS 儿童 (20)，这可能扭曲了关于 ART 对遗传印记影响的观点，因为 BWS 儿童默认携带关键 DMR 的 DNA 甲基化缺陷。此外，BWS 仍然相对罕见；因此，现有研究基于通过 ART 受孕的少数 BWS 儿童。为了规避这一限制，Gomes 等人 (21) 最近对临床健康儿童进行了一项研究，发现与自然受孕儿童相比，通过 ART 受孕的儿童 KvDMR1 低甲基化的频率更高。