导图社区 BCEIA2021-H分会（环境分析化学）会议整理
本思维导图是对参加BCEIA2021环境分会的会议整理，主要包括：分析新方法；计算毒理学；有毒物质分析；分析毒理学；环境毒理学、药理学等内容。
这是一篇代谢组学（Metabolomics）的思维导图，从研究特点和研究流程及关键环节两个方面来做了介绍和概括。
这是一篇关于代谢组学与暴露组学的思维导图，介绍了暴露组、代谢组、数字与医学、原理几个方面的内容，方便大家了解相关概念及其知识点。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
BCEIA2021-H分会（环境分析化学）会议整理
分析新方法
核酸适配体相关
黑磷基核酸适配体传感器检测多氯联苯
检测黄曲霉毒素B1（AFB1）
利用适配体分子开关检测
利用酶标记核酸适配体检测
检测AFB1的凝血酶联核酸适配体
DNA驱动纳米颗粒自组装
光学性质：光电场驱动颗粒表面共振（LSPR）：相互作用发生时——偶极-偶极（BDP）相互作用
银离子焊接（Ag Ion Soldering，AIS）：DNA起到稳定作用
人工合成分子马达实现活细胞中预期功能
DNA纳米马达（DNA-nano motors）
构建DNAzyme马达：活细胞内只要含有目标米miRNA即可特异性激活并产生荧光
芯片相关
固载芯片
碳管表面修饰P4VP固载芯片前后SEM铜离子检测
场效应晶体芯片
可回收硅基磁性场效应晶体管芯片
仿生酶场效应晶体管芯片（MOF）：卟啉环、尺寸排阻效应
微流控芯片
在线关联ICP-MS
引入“气带水”（water-in-gas）方法，可获得单细胞液体微流控芯片的良好效果
纳米粒子（Fe、Pt）与HeLa、HepG2细胞共孵育辅助药物吸收（氯丙嗪）
阵列式化学传感器：多种信号排列组合用于定量分析
6✖️6响应阵列+微型化——线性传感阵列
PCA、HCA等聚类分析
便携式设备：微型化设备打印（microarray nano printer）
高度自动化、集成化、微型化；大众化、商品化；结合纳米技术提高灵敏度
应用
直接气体检测
结合微流控技术用于液体检测
实例
基于Pd（III）传感的CO/C2H4检测
利用Ag-S-(CH2)n-R/Au-S-(OCH2)n-R
SPR信号（可视化增强，利用纳米颗粒聚合）
单细胞分析
等离激元免疫三明治阵列分析法（PISA）：低干扰、超强灵敏度（高于SERS 1-2个数量级），可实现活细胞微创、单细胞单分子水平检测
应用：单细胞信号通路研究
基于抗体：单细胞蛋白分析、药物筛选（临床样本中）
基于互补核酸：可用于单细胞miRNA检测
样品前处理
在线通用气溶胶浓度富集法（VACES）
采样-收集瓶-蒸发、冷凝-离子色谱可溶性检测-成分评价
应用：用N2去除溶解，检测颗粒物（PM1.0)中ＮO2-的形成过程和毒性
同时对多种重金属与NO2-进行正交分析
混合剂量与单剂量毒性占比同
Fe2+➡️Fe3+过程中毒性增加
水溶性有机化合物的毒性叠加作用
垂直超滤法脱盐策略
UHPLC-MS/MS用于DNA修饰分析
计算毒理学
基于高通量组学数据库的纳米毒理学研究
随机森林法分组（训练集+测试集）、选择性验证
18种纳米材料，10种条件（纳米毒理学预测）
纳米材料蛋白冠（表面吸附）
有毒物质分析
微塑料、纳塑料（MNPs）与碳黑（black carbon）组分、环境排放量相近，可进行同时研究
孔径截流法：用磁性Fe3O4包覆、吸附后在截流到膜上，富集倍数>2500
基于形态分析和转化的燃煤烟气气态金属去除和固化研究
吸附粉煤灰的捕获-化学形态分析（价态/结合态）、捕获剂开发
Fe-Mn（3:1）捕获As2O3：Mn参与氧化还原作用，Fe起到吸附（协同脱除）的作用
Fe-Mn-Ti稳定性更佳：Ti参与主要氧化还原作用，Mn辅助催化，Fe辅助吸附
Fe3O4@SiO2@Cu修饰：Hg吸附
分析毒理学
质谱成像（MSI）与空间多组学（多模态）研究
代谢相关生物标志物
毒物暴露靶器官的精准定位
基于空间多组学大数据的数据库构建及分析
基于MSI及3D细胞球组装的研究
肿瘤微环境
肿瘤中多种细胞的组成
全氟化合物PFAS、沙星类药物暴露斑马鱼3D-MALDI-MSI分析
13C标记细胞代谢流技术研究PFOA的代谢毒性
3D肝细胞球结合组学技术评价PFOA的代谢毒性
基于ICP-MS的元素分析
植物检测：纳米农业
纳米传感器：植物叶片上实时监控生长状况
纳米级杀虫剂
纳米基因工程：碳纳米管、碳量子点载体实现植物的基因编辑
纳米肥料：辅助作物生长、光合作用等
问题：纳米材料递送对植物造成损伤；难以降解，可能会蓄积在植物体内，通过食物链造成污染、毒性
利用植物必需元素硒（Se）纳米颗粒（SeNPs）代替无机Se
土培实验叶片SeNPs喷淋：“低促高抑”
转录组通路富集：低浓度促进向地性生长（消除氧化自由基）、高浓度导致氧化应激
加表面活性剂后SeNPs促进转运
形成硒代氨基酸（SeMet 、MeSeCys 、SeCys2 ）
HPLC-ICP-MS：SeNPs在植物体内快速转化为离子态
蛋白质组检测：SeNPs-蛋白冠介导特异性结合形成硒代氨基酸及蛋白
微生物检测
通过元素标签检测，间接检测SARs-Cov2病毒检测：涉及捕获DNA/RNA，报告其含元素标签含量
单细菌ICP-MS对元素标签识别（稀土元素编码鉴别细菌类型）
用改造（含炔基）的D-丙氨酸（D-Ala）组装到细菌肽聚糖细胞壁上形成标签（click反应）
应用：细菌耐药性研究
D-Ala与万古霉素合用，降低金黄色葡萄球菌耐药性，提高杀菌效果
细菌与细胞间相互作用
噬菌体MS2组装实现的信号放大
构建无油细胞分选单细胞分析平台
应用：单细菌岩藻糖代谢研究
基于离子液体
技术基础
基于离子液体的滤膜辅助样品制备（i-FASP）：NH4HCO3置换酶解，i-FASP较常规FASP准确度、覆盖度更高，重现性更佳，对强疏水性膜蛋白有更好的分离效果
准等重二甲基标记策略（PIDL）：6个样品同时定量，且可通过a/b/y离子区分共洗脱
PM2.5细胞暴露
多组学联合分析：蛋白质组通路富集（冬季脂肪酸合成酶⬆️）+代谢组印证（脂肪酸、糖类、氨基酸代谢）
有血清培养条件下分泌蛋白（同位素标签分泌蛋白可与血清来源蛋白区分）：214种改变
PM2.5人群暴露（验证）
FAST全自动双重限阈样本制备
106个血浆样本：整合素通路、细胞粘附相关通路
环境毒理学、药理学
系统毒理学
大气污染系统毒理学效应研究
代谢组学：建立外暴露、内暴露特征联系的毒理学效应研究
细颗粒物季节依赖性（PM2.5）
动物暴露找到靶点
传统靶点
呼吸系统：老年组肺泡灌血中巨噬细胞、组蛋白修饰H3K27ac
心血管系统：老年组心肌舒张功能⬇️、肺纤维化：胶原沉积（ROS）
新靶点
中枢神经系统：幼年组脑功能影响更大，学习记忆能力⬇️、miR-574-5p\miR-337-5p抑制靶基因Bace1、Tau
暴露后颗粒物不传递，但炎性因子传递
发育：孕期暴露胚胎发育迟缓（肺部发育受影响），出生后恢复但表观水平有影响（心肌肥厚）、雄性学习、记忆能力改变
基于组分的毒理学机制关联
分离、鉴定具有损伤特异性的组分全分析——统计学研究
裸鼠荷瘤模型组分、效应关联
转录组分析不同窗口期（时序分析）
哮喘：IL-6 基因去甲基化
LncRNA 、mRNA共表达联合分析
人群研究
老年大气污染物暴露组研究
靶向+非靶向个体内暴露浓度检测——代谢通路关联（血、尿样）——衰老标志物关联性研究（线粒体拷贝数、端粒长度）
表观遗传年龄：年龄相关DNA甲基化位点（多组织机器学习方法）-与死亡相关风险关联
横断面研究：人群随访瞬时PM2.5暴露水平（对照：空气净化器组，血样）
塑料源新污染物邻苯二甲酸二乙酯：动物暴露（经口摄入、皮肤吸收、吸入三种途径）到人体内毒理学效应的预测
考虑物种间变异、人体间变异、不同人敏感亚群区分
BMTK模型、PBTK模型桥接动物与人体
电磁场来源Pb中毒治疗过程人群样本单细胞分析
样本间单细胞血铅异质性高（血铅分布不均匀）
动物模型
芳烃核受体（AhR）代谢活化：胎盘、肝脏、肺
BaP、TCDD可诱导miR-203表达⬆️
BaP、3-MC抑制AhR转录（H3K18ac、H3K27ac）
细胞周期相关基因甲基化过程
COE早期暴露标志物：P16、TRIM36、FLT1高甲基化（参与肿瘤发展）
DNA损伤/修复过程
PAH暴露与MGMT和LIM-1启动子低甲基化相关MGMT甲基化参与PAH介导的DNA损伤
H3K36me3通过PAHs暴露所致DNA损伤
miR-638调控PAHs暴露（BRC-1）
新型阻燃剂（PBDE、DEHP、TBPH）与PPAR结合：非酒精性脂肪肝（NAFLD）斑马鱼模型
DNA去甲基化⬆️（TET1/2作用），炎性因子、氧化损伤⬆️，脂代谢⬆️、肝脏病理水平变化⬆️
pgc1a基因启动子去甲基化（TET1/2）⬆️
长期暴露6个月以上：斑马鱼出现肥胖现象（PPAR属于一种肥胖诱导因子）
新药研究
一药双靶的新概念药：同时抑制SARS- Cov-2病毒和肺炎-先导化合物GA（G6A）
GA与病毒Mpro分子复合物形成
分子对接预测结合
表型：GA抑制NF-kB活化和炎性因子表达
病毒Mpro分子：小分子药物GA的靶点
体外生化实验
体内模型
小鼠新冠模型：远优于干扰素
金仓鼠新冠重症模型：远优于瑞德西韦
临床：试剂的鼻腔喷剂、少量人群试用，未见副作用
