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Définitions 1/ La technologie d'impression moléculaire (MIT) est une technique

Définitions 1/ La technologie d'impression moléculaire (MIT) est une technique permettant de concevoir des récepteurs artificiels dotés d'une sélectivité et d'une spécificité prédéterminées pour un analyte donné, qui peuvent être utilisés comme matériaux idéaux dans divers domaines d'application. Les (MIP) sont (matériaux synthétiques) des matrices polymères obtenues à l'aide de la technologie d'impression, sont des éléments de reconnaissance moléculaire robustes capables d'imiter les entités de reconnaissance naturelles, telles que les anticorps et les récepteurs biologiques, utiles pour séparer et analyser des échantillons complexes tels que les fluides biologiques et les échantillons environnementaux. L'objectif de cette revue est de fournir une vue d'ensemble sur le domaine des MIPs, en discutant d'abord des aspects généraux de la préparation des MIPs, puis en traitant des différents aspects des applications. Cette revue a pour but de décrire le processus d'empreinte moléculaire et de présenter un résumé des principaux domaines d'application des polymères à empreinte moléculaire, en se concentrant sur la détection chimique, la science de la séparation, l'administration de médicaments et la catalyse. Les paramètres théoriques et expérimentaux pour la conception des PIM en termes d'interaction entre le modèle et les fonctionnalités du polymère seront examinés et des méthodes de synthèse pour l'amélioration des propriétés de reconnaissance des PIM seront également présentées. 2/ Le polymère à empreinte moléculaire (MIP) est un polymère qui a une "mémoire" de la forme et des groupes fonctionnels d'une molécule modèle. Ce matériau est conçu de manière à reconnaître sélectivement la molécule modèle utilisée dans le processus d'impression, même en présence de composés dont la structure et la fonctionnalité sont similaires à celles de la molécule modèle. Le MIP agit alors essentiellement comme un anticorps. Des propriétés de reconnaissance moléculaire élevées peuvent être obtenues avec ces PIM pour une variété de molécules. Dans la nature, les interactions non covalentes forment probablement la base de la reconnaissance moléculaire. Des exemples de reconnaissance moléculaire naturelle comprennent les associations enzyme-substrat ou anticorps-antigène. Ces mêmes types d'interactions peuvent être incorporés dans un réseau polymérique pour produire un matériau capable de mimer la reconnaissance biologique, tout en maintenant de nombreux avantages pratiques. 3/ La MIT est considérée comme une technique polyvalente et prometteuse, capable de reconnaître des molécules biologiques et chimiques, notamment des acides aminés et des protéines, des dérivés nucléotidiques, des polluants ,des médicaments et des aliments . En outre, les domaines d'application comprennent : les sciences de la séparation et la purification ,les capteurs chimiques, la catalyse, l'administration de médicaments, les anticorps biologiques et les systèmes de récepteurs . Le MIT est basé sur la formation d'un complexe entre un analyte (modèle) et un monomère fonctionnel. En présence d'un excès important d'un agent de réticulation, un réseau polymère tridimensionnel est formé. Après le processus de polymérisation, la matrice est retirée du polymère, laissant des sites de reconnaissance spécifiques complémentaires en forme, taille et fonctionnalité chimique de la molécule de la matrice (Figure 1 : Schéma de l'empreinte moléculaire). Habituellement, les interactions intermoléculaires comme les liaisons hydrogène, les interactions dipôle-dipôle et les interactions ioniques entre la molécule modèle et les groupes fonctionnels présents dans la matrice polymère conduisent les phénomènes de reconnaissance moléculaire. Ainsi, le polymère résultant ne reconnaît et ne se lie sélectivement qu'aux molécules modèles. Introduction La conception de matériaux synthétiques, capables d'imiter les processus de reconnaissance présents dans la nature, est devenue un domaine de recherche important et actif. Ces dernières années, l'empreinte moléculaire est devenue l'une des stratégies suivies pour créer des matériaux ayant une capacité de reconnaissance comparable à celle des systèmes naturels. Avantages Préparation facile, peu coûteuse Peut être préparé pour pratiquement n'importe quel composé Capacité de liaison élevée (comparable aux récepteurs naturels) Sélectivité et affinité satisfaisantes pour le modèle Stable à des pH, des pressions et des températures faibles ou élevés. Attractif dans le domaine des biotechnologies et des biocapteurs. Inconvénients Faible répétabilité (écart type de 10 à 20 %) Importance de l'optimisation la durée de conservation des polymères peut être très élevée. Diversité des sites de liaison Faible capacité de traitement Comparaison des PIM et des anticorps Anticorps Préparation in vivo Stabilité limitée Applicabilité limitée Coûts plus élevés MIPS Préparation in vitro Stabilité illimitée Applicabilité générale Coûts moindres Applications des MIPs Les propriétés particulières des PIM en ont fait un outil très intéressant pour différents domaines d'application, notamment les sciences de la séparation et la purification, les capteurs et biocapteurs, la catalyse et l'administration de médicaments. La chromatographie par empreinte moléculaire est l'un des domaines d'application les plus étudiés des PIM, qui conviennent parfaitement à la séparation chromatographique et permettent la préparation de supports sur mesure avec une sélectivité prédéterminée. La demande croissante de composés optiquement purs fait des MIP une autre application importante pour les séparations chirales, notamment pour obtenir la résolution racémique des médicaments. Récemment, plusieurs études ont démontré que les MIPs peuvent également servir d'imitations artificielles de liaison des anticorps naturels et peuvent être utilisés comme éléments de reconnaissance dans les analyses de type test immunologique. Des recherches considérables ont également été menées sur l'utilisation des MIPs comme matériaux actifs pour catalyser certaines réactions. Les MIP ayant des propriétés catalytiques peuvent être considérés comme des imitations d'enzymes naturelles et appliqués à la catalyse de type enzymatique. Enfin, un domaine qui pose le plus grand défi aux PIM est celui de la thérapeutique et de la thérapie médicale. La capacité des MIP à lier des molécules bioactives dans des conditions spécifiques fait du MIT un énorme potentiel pour la création de formes de dosage appropriées. Mips pour applications pharmaceutiques utilisés dans les biocapteurs purification du sang utilisé dans l'administration de médicaments in vivo utilisé comme médicaments par voie orale utilisé dans les échantillons de purification/extraction Phases stationnaires HPLC chirales Facteurs importants dans mips Type de monomère Type de solvant pour enlever le modèle Type d'initiateur Type d'agent de liaison transversale Température de réaction Durée de la réaction Les polymères, c’est quoi ? Polymère : poly (nombreux) + meros (parts) Molécule de (très) haute masse molaire, résultant de l'enchaînement covalent d'unités structurales identiques (unités de répétition) Les macromolécules existent sous de multiples conformations, le plus souvent sous forme de pelotes, parfois sous forme de bâtonnets Conception d'un polymère à empreinte moléculaire analyte / empreinte monomère surface détection Interactions menant au PIM : 1/Cavités en forme de cible 2/Interactions non covalentes : a/Liaisons hydrogène b/Van der Waals c/Interactions π-π d/Liaison dipolaire a/c d/ Histoire de l'empreinte moléculaire L'empreinte moléculaire a été utilisée dès les années 30 par MV Polyakov pour capturer sélectivement divers additifs dans une matrice de silice. Dans les années 40, Linus Pauling a émis l'hypothèse qu'un processus similaire à l'empreinte moléculaire pourrait être utilisé pour la production de protéines et responsable de la sélectivité des anticorps envers leurs antigènes respectifs. Préparation des PIM Généralement, les MIPs ont été préparés sous forme de monolithes par polymérisation en masse de mélanges de monomères vinyliques par initiation radicalaire. Par conséquent, le matériau doit être broyé avant utilisation (un tamisage est souvent utilisé pour fractionner par taille de particule) Polymérisation in situ : Afin d'éviter le broyage et l'emballage des colonnes HPLC, le polymère est formé à l'intérieur d'un réservoir colonnes HPLC, le polymère est formé à l'intérieur d'une colonne sous forme de monolithe poreux. Particules de silice enrobées : Un groupe polymérisable a d'abord été attaché à la surface de la silice et la polymérisation est ensuite effectuée en utilisant un modèle, un réticulant et un monomère fonctionnel. Empreinte moléculaire de la théophylline immobilisée sur un support solide modèle immobilisé avec monomères (1), matériau composite après polymérisation (2), polymère imprimé après dissolution du support Conclusions Cette revue a tenté de présenter les différents aspects des technologies d'impression moléculaire. Toutes les caractéristiques considérées présentent des forces et des faiblesses et pour toute application spécifique, certains avantages ou problèmes doivent être évalués. Des progrès importants dans la synthèse et l'application des MIPs ont été rapportés régulièrement dans la littérature au cours des dernières années. Le faible coût, l'excellente stabilité et les performances en constante progression des MIPs font de ces polymères les matériaux synthétiques les plus prometteurs pour la reconnaissance moléculaire dans différents domaines scientifiques. uploads/Philosophie/ mips.pdf