Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):99.
Біомаркери та інструменти молекулярної діагностики захворювань
Розробка сенсора на основі MIP для раннього моніторингу мікотоксикозу, спричиненого мікотоксинами групи F2
- Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143 - Інститут макромолекулярної хімії, НАН України
Харківське шосе, 48, Київ, Україна, 02160
Abstract
Передумови/Мета. Ранній моніторинг мікотоксинів F2 є критично важливим для клінічної та ветеринарної діагностики через їхні сильні естрогенні ефекти та імунотоксичність. Метою цього дослідження є розробка флуоресцентного біоміметичного сенсора з використанням наноструктурованих молекулярно-імпринтованих полімерних (MIP) чіпів для селективного виявлення зеараленону та його метаболітів (α- та β-зеараленолу) у біологічних рідинах. Методи. Мікрочіпи з селективним вибором мішеней через in situ полімеризацію синтезувалися на скляних шлейдах. Для забезпечення аналітичної точності для формування токсино-селективних сайтів зв'язування в структурі полімеру використовували кілька нетоксичних і нефлуоресцентних макетних шаблонів (структурні аналоги F2-мікотоксинів). Для раціонального вибору та оптимізації функціональних мономерів використовувалися обчислювальне моделювання та фіктивні шаблони. Аналітичний сигнал був зафіксований під ультрафіолетовим опроміненням, ініціюючи внутрішню флуоресценцію захоплених аналітів. Результати. Для встановлення комплементарної речовини було використано кілька функціональних мономерів, зокрема етиленглікольметакрилфосфат, діетиламіноетилметакрилат, 2-акриламідо-2-метилпропансульфонова кислота, 1-алілпиперазин, N,N′-метиленбісакриламід, етиленгліколь диметакрилат та 4-вінілпіридин-біоміметичні сайти розпізнавання для встановлення комплементарної речовини. MIP-чіпи, отримані за допомогою N,N′-метиленбіакриламіду при співвідношенні шаблон-мономер 1:2, показали найвищу диференціальну відгук сенсорів, що свідчить про кращу ефективність зв'язування та відтворюваність сигналу. Ефективність циклодецил-2,4-дигідроксибензоату, кверцетину та двох сполук, пов'язаних із класом Аурон, була порівняна як фіктивні шаблони для формування токсино-селективних сайтів зв'язування. Запропонований сенсор забезпечив межу виявлення 1 мкг/мл у лінійному динамічному діапазоні 1–25 мкг/мл. Розроблений сенсор на основі MIP успішно використовувався для виявлення зерленону та його метаболітів у сироваткових зразках. Висновки. Запропонований датчик на основі MIP є перспективним підходом до молекулярної діагностики, включаючи неінвазивну діагностику, скринінг, тестування на місці допомоги та ранній моніторинг впливу мікотоксинів F2. Наноструктуровані MIP-чіпи пропонують надійний, економічно вигідний, високоселективний і чутливий аналіз зеараленону та його метаболітів у біологічних умовах рідини. Гранти/фінансування. Автори вдячні за фінансову підтримку Національному дослідницькому відділу Фонду України (проєкт № 2025.07/0225).
Keywords: молекулярно-імпринтований полімер, біоміметичні сенсори, F2 мікотоксини, клінічна діагностика, виявлення флуоресценції
Повний текст: (PDF, англійською)
