综述：核酸与非核酸纳米结构增强位点特异性DNA甲基化生物传感的发展趋势

（编辑推荐）本综述系统探讨了核酸（DNA tetrahedra、G-quadruplexes）与非核酸纳米材料（如金属纳米颗粒、碳基材料）在DNA甲基化（5-mC）生物传感中的应用，通过信号放大和特异性提升技术，为癌症等疾病的早期诊断提供了高灵敏度（SERS、电化学）检测方案，推动表观遗传学（epigenetics）与精准医疗发展。

　　

Abstract
DNA甲基化作为关键表观遗传标志物，其位点特异性检测在疾病早期诊断中具有重要意义。近年来，核酸与非核酸纳米结构的整合显著提升了生物传感平台的性能。核酸纳米结构如DNA四面体（DNA tetrahedra）和G-四链体（G-quadruplexes），结合金属纳米颗粒、碳基材料等非核酸纳米材料，通过增强信号传导和靶标捕获能力，实现了对复杂生物样本中痕量甲基化DNA的高灵敏度分析。

Introduction
DNA甲基化主要指CpG二核苷酸中胞嘧啶（C）5号碳的甲基化（5-mC），其异常模式与癌症和神经退行性疾病密切相关。位点特异性检测通过分析启动子区或特定CpG岛的甲基化状态，比全基因组分析更具临床实用性。当前预处理技术包括：甲基化敏感限制酶消化、亚硫酸氢盐转化（将未甲基化C变为尿嘧啶U）和免疫亲和富集（MBD蛋白），各具优缺点。

Nucleic acids and non-nucleic acids nanostructures
核酸纳米结构通过精确的碱基配对实现可编程组装，如DNA四面体可定向固定探针以提高靶标捕获效率。非核酸材料如金纳米颗粒（AuNPs）和氧化石墨烯（GO）凭借表面等离子体共振和超高比表面积，显著增强电化学和荧光信号。纳米孔技术则通过测量离子电流变化直接识别甲基化位点。

Site-specific DNA methylation analysis
关键技术挑战包括：区分5-mC与C的化学相似性，以及复杂基质干扰。例如，基于亚硫酸盐处理的荧光传感器结合CRISPR-Cas9可实现单碱基分辨率；而SERS平台利用纳米结构“热点”效应，将检测限降至0.1 fM。电化学传感器通过甲基化敏感酶（如HpaII）的切割反应产生可量化电流信号。

Conclusions and perspectives
纳米结构增强的生物传感器在甲基化检测中展现出卓越潜力，但仍需解决样本预处理复杂性和临床转化标准化的挑战。未来方向包括开发免扩增检测技术和多组学整合分析，以推动甲基化标志物在液体活检和个性化治疗中的应用。

（注：全文严格基于原文内容缩编，未添加非原文信息，专业术语如5-mC、MBD等均按原文格式标注。）