適配體功能化分子印跡聚合物的研究進(jìn)展

褚 希,葉 泰,袁 敏,曹 慧,郝麗玲,吳秀秀,陰鳳琴,于勁松,徐 斐

(上海理工大學(xué) 健康科學(xué)與工程學(xué)院,上海食品快速檢測(cè)工程技術(shù)研究中心,上海 200093)

分子印跡技術(shù)自1931年首次被提出至今,作為合成具有選擇性識(shí)別能力的聚合物的重要手段之一,已被廣泛應(yīng)用于金屬離子、小分子化合物、核酸和蛋白的分離、富集和傳感[1-3]。制備得到的分子印跡聚合物(MIP)具有特定的分子識(shí)別結(jié)合位點(diǎn)、良好的機(jī)械強(qiáng)度以及環(huán)境穩(wěn)定性等特性[4]。在MIP的制備過(guò)程中,模板分子通常預(yù)先與功能單體組裝,在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的共同作用下形成內(nèi)嵌模板分子的聚合物網(wǎng)絡(luò),除去模板分子后,得到具有識(shí)別結(jié)合能力的三維印跡空腔[5-8]。合適的功能單體是提高M(jìn)IP選擇性和親和力的基礎(chǔ),功能單體(如丙烯酰胺[9]、氨基硅烷[10]、甲基丙烯酸[11]等)與模板分子通過(guò)共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵形成特定的識(shí)別位點(diǎn),然而這種識(shí)別機(jī)制的應(yīng)用面臨許多局限。近年來(lái),為了提高M(jìn)IP 對(duì)目標(biāo)分子的結(jié)合能力,研究者們以抗體[12]和肽鏈[13-14]作為功能單體聚合到印跡空腔中。與傳統(tǒng)小分子功能單體相比,盡管采用這種大分子功能單體制備得到的MIP 具有更優(yōu)的親和力和更好的選擇性,但是存在制備成本高、化學(xué)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。

適配體(Apt)是通過(guò)指數(shù)富集的配基系統(tǒng)進(jìn)化(SELEX)技術(shù)進(jìn)行體外篩選得到的具有特異性靶標(biāo)識(shí)別能力的寡核苷酸鏈[15]。近年來(lái),越來(lái)越多的研究者以Apt作為大分子功能單體制備適配體功能化分子印跡聚合物(Apt-MIP),其不僅可以通過(guò)構(gòu)筑多個(gè)識(shí)別位點(diǎn)提高印跡空腔對(duì)模板分子的結(jié)合能力,同時(shí)制備過(guò)程中所形成的聚合物印跡層能夠有效穩(wěn)定Apt與模板分子的結(jié)合構(gòu)象,提高Apt的親和力[16]。在與靶標(biāo)的識(shí)別結(jié)合過(guò)程中,Apt通過(guò)π-π堆積、靜電相互作用、范德華力以及氫鍵等自適應(yīng)地折疊成具有特定識(shí)別能力的空間構(gòu)象,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靶標(biāo)的特異性識(shí)別[17-18]。與抗體相比,Apt易于化學(xué)合成與修飾,有利于將其與靶標(biāo)的識(shí)別結(jié)合定量地轉(zhuǎn)化為光、電等信號(hào)輸出[19-20],為MIP 識(shí)別結(jié)合模板分子過(guò)程中的信號(hào)轉(zhuǎn)換提供了新的思路[21]。本工作介紹了Apt-MIP 的制備方法,并對(duì)其在生物傳感器以及分離與富集方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述和展望。

1 Apt-MIP的制備

將Apt嵌入印跡空腔是制備Apt-MIP的關(guān)鍵,目前常見(jiàn)的印跡策略主要有自由基聚合和電聚合兩類(lèi)[22-23]。

1.1 自由基聚合

自由基聚合是通過(guò)光、熱等引發(fā)乙烯基等功能單體聚合,是對(duì)聚合物鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能調(diào)控的重要手段之一,被廣泛用于MIP 的制備。2013 年,SPIVAK 課題組[24]首次采用末端修飾丙烯基的Apt和丙烯酰胺作為功能單體,通過(guò)自由基聚合制備了凝血酶和血小板衍生生長(zhǎng)因子的分子印跡凝膠,該凝膠對(duì)模板蛋白表現(xiàn)出良好的溶脹響應(yīng),其親和力較無(wú)Apt的提高了4.5～5.0倍。在此基礎(chǔ)上,SPIVAK 課題組[25]將Apt功能化分子印跡凝膠與光柵衍射傳感器耦合,利用激光傳輸裝置將凝膠體積變化轉(zhuǎn)化為光衍射信號(hào)用于蘋(píng)果莖痘病毒檢測(cè),檢出限低至10μg·L-1,彌補(bǔ)了蛋白等大分子物質(zhì)在凝膠中擴(kuò)散速率較慢的缺陷。在分子印跡凝膠的制備過(guò)程中,Apt中烯烴基團(tuán)修飾的位置和數(shù)量可能破壞Apt與靶標(biāo)的結(jié)合構(gòu)象,進(jìn)而影響分子印跡凝膠的識(shí)別性能。POMA 等[26]在可卡因Apt中引入烯烴改性的2′-脫氧尿苷殘基,使Apt和聚合物層之間形成單個(gè)或多個(gè)共價(jià)錨定位點(diǎn),所制備的Apt功能化分子印跡凝膠的親和力是無(wú)Apt的6.6倍。然而,僅在靠近可卡因Apt 3′端處引入單個(gè)烯烴修飾的分子印跡凝膠則幾乎失去了對(duì)可卡因的結(jié)合能力。與修飾未剪裁的Apt相比,采用短鏈Apt片段作為功能單體,其穩(wěn)定性更好、成本更低。ZHANG等[27]以丙烯基修飾的分裂型三磷酸腺苷Apt片段作為功能單體制備分子印跡凝膠,其親和力比無(wú)Apt的高15倍。并且,與游離的分裂型Apt片段相比,印跡后其親和力增加了一倍。為了獲得性能優(yōu)異的分子印跡凝膠,除了改變Apt的修飾策略外,合適的共聚單體有利于提高其選擇性識(shí)別的能力。LI等[28]針對(duì)腺苷Apt識(shí)別過(guò)程易受脫氧腺苷干擾的問(wèn)題,在聚合過(guò)程中引入丙烯酰胺基苯硼酸作為共聚單體,制備了Apt功能化分子印跡凝膠,利用硼酸基團(tuán)與腺苷分子中順式二醇間的共價(jià)作用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)腺苷的高選擇性識(shí)別。將多個(gè)Apt聚集在印跡位點(diǎn)形成多價(jià)效應(yīng)[29],能夠有效提高Apt與分子印跡凝膠的協(xié)同識(shí)別。

1.2 電聚合

電聚合是在一定電勢(shì)或電流的作用下在電極表面引發(fā)聚合的過(guò)程,其中導(dǎo)電聚合物層在模板分子存在的情況下涂覆在電極或支撐基板材料上。與自由基聚合相比,電聚合具有制備快速、印跡層厚度和形貌可控以及制備的聚合物在傳感器表面黏附性好等特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于分子印跡修飾電極生物傳感器的制備[30]。JOLLY 等[31]將末端巰基修飾的前列腺特異抗原Apt固定到金電極表面,通過(guò)控制聚多巴胺沉積到前列腺特異抗原Apt復(fù)合物的周?chē)?洗脫蛋白模板后得到Apt功能化的聚多巴胺印跡層。與Apt修飾電極相比,制備的Apt-MIP修飾電極對(duì)前列腺特異抗原的靈敏度更高,檢出限低至1 ng·L-1。然而,對(duì)比聚多巴胺沉積前后Apt的選擇性發(fā)現(xiàn),印跡后Apt的選擇性系數(shù)較游離Apt低了5倍[32-33]。這種電聚合印跡層造成的Apt選擇性降低,可能是由于電活性單體聚合過(guò)程中產(chǎn)生了大量非特異性結(jié)合位點(diǎn)。另一方面,電聚合單體不僅用于構(gòu)筑聚合物層,同時(shí)還決定了印跡空腔中除Apt 外的結(jié)合位點(diǎn)的性質(zhì)。ROUSHANI等[34]利用間苯二酚中的-OH 與氯霉素分子中的-NO2、-OH、-NH 等基團(tuán)形成氫鍵,進(jìn)一步增強(qiáng)了印跡空腔的識(shí)別能力。ROUSHANI等[35]選擇鄰苯二胺和鄰二羥基苯作為雙功能單體,使得聚合物層中分布-NH 和-OH 等多種結(jié)合位點(diǎn),提高了對(duì)靶標(biāo)的結(jié)合效率,所構(gòu)筑的Apt-MIP修飾電極對(duì)毒死蜱的結(jié)合響應(yīng)平衡時(shí)間僅為9 min。此外,MOKHTARI等[36]選擇電活性物質(zhì)亞甲基藍(lán)作為聚合單體,制備了兼具優(yōu)異導(dǎo)電性和穩(wěn)定性的肌鈣蛋白Apt-MIP,其修飾電極對(duì)模板分子的檢出限低至1.04 pmol·L-1。

2 生物傳感器

2.1 電化學(xué)傳感器

電化學(xué)分析方法因具有靈敏度高、響應(yīng)快速以及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)而被廣泛關(guān)注,在電極表面修飾MIP[37-39]或Apt[40-42]來(lái)制備電化學(xué)傳感器,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)靶標(biāo)的選擇性識(shí)別。然而,樣品中非電活性物質(zhì)吸附到電極表面所導(dǎo)致的電極污染問(wèn)題,嚴(yán)重阻礙了分析物與電極表面的接觸,降低了電化學(xué)傳感器的檢測(cè)靈敏度[43]。在電極表面修飾Apt-MIP 能夠減少非特異性吸附,同時(shí)可提高電極界面Apt對(duì)靶標(biāo)的親和力。RAD 等[44]將巰基修飾的四環(huán)素(TET)Apt固定在納米金沉積的電極表面,通過(guò)電聚合將多巴胺包覆在Apt周?chē)?制備的修飾電極對(duì)TET 檢出限低至144 fmol·L-1?；谙嗨频牟呗?SHAHDOST-FARD 等[45]將Apt固定在納米金-富勒烯復(fù)合物修飾的玻碳電極表面,以多巴胺為電聚合單體,制備了用于超靈敏度檢測(cè)土壤和水樣中2,4,6-三硝基甲苯(TNT)的電化學(xué)傳感器,其線性范圍為1.0×10-8～1.5μmol·L-1,檢出限為3.5×10-12μmol·L-1。雙鏈DNA(dsDNA)除了通過(guò)多種活性基團(tuán)與靶標(biāo)結(jié)合外,還可以通過(guò)特有的溝槽結(jié)構(gòu)識(shí)別不同構(gòu)象的分子。張連明等[46-47]選擇特定的dsDNA 構(gòu)建了用于西馬特羅分子特異性檢測(cè)的電化學(xué)傳感器,檢出限為3.2×10-14mol·L-1。在此之后還制備了對(duì)右旋肉堿選擇性識(shí)別的電化學(xué)傳感器。引入dsDNA 后,該電化學(xué)傳感器對(duì)左旋肉堿幾乎沒(méi)有響應(yīng)。基于三聚氰胺可以與胸腺嘧啶通過(guò)氫鍵形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),YU 等[48]將聚胸腺嘧啶作為識(shí)別元件嵌入由電聚合得到的聚多巴胺印跡空腔中,構(gòu)筑了Apt-MIP 修飾的電化學(xué)傳感器,采用差分脈沖伏安法實(shí)現(xiàn)了對(duì)三聚氰胺的超靈敏度檢測(cè),吸附20 min時(shí)的檢出限為0.67 pmol·L-1。

在Apt-MIP制備過(guò)程中,界面上固定Apt的載量決定了印跡過(guò)程中形成特異性識(shí)別空腔的數(shù)量。為了提高Apt-MIP 修飾電極的導(dǎo)電性和印跡層中Apt的載量,MAHMOUD 等[49]在金納米顆粒羧化碳納米管修飾的玻碳電極上固定組胺Apt,以鄰苯二胺為功能單體,通過(guò)電聚合制備Apt-MIP修飾電極,采用差分脈沖伏安法測(cè)定組胺的含量,檢出限低至0.15 nmol·L-1,分別是相應(yīng)的Apt和MIP 修飾電極的1/3 和1/5。YARAHMADI 等[50]和GHANBARI等[51]分別以納米金和殼聚糖修飾的多壁碳納米管(MWCNTs)作為Apt固定載體制備修飾電極,利用MWCNTs良好的導(dǎo)電性以及較大的比表面積,增加了電極表面聚多巴胺印跡層中Apt的固定量,所構(gòu)筑的電化學(xué)傳感器對(duì)尿素和丙型肝炎病毒核心抗原的檢出限分別為900 fmol·L-1和1.67 fg·m L-1,并且表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。電致化學(xué)發(fā)光(ECL)是將電化學(xué)反應(yīng)通過(guò)能量傳遞轉(zhuǎn)換為光信號(hào)輸出的分析方法,具有靈敏度高、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。LI等[52]在氧化石墨烯-納米金復(fù)合物(GO-Au)修飾的電極表面,以鄰氨基苯酚為功能單體,通過(guò)電聚合的方式將碳點(diǎn)標(biāo)記的林可霉素Apt共聚到印跡空腔內(nèi),構(gòu)筑了ECL 檢測(cè)平臺(tái)。當(dāng)林可霉素與Apt-MIP 結(jié)合時(shí),GO-Au與碳點(diǎn)間的ECL 共振能量轉(zhuǎn)移被抑制,導(dǎo)致ECL信號(hào)顯著降低,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)林可霉素的超靈敏度檢測(cè),檢出限低至0.16 pmol·L-1。

除了通過(guò)電聚合在電極表面構(gòu)筑印跡層外,還可將Apt嵌入導(dǎo)電印跡凝膠中,利用印跡凝膠識(shí)別結(jié)合靶標(biāo)過(guò)程中凝膠的收縮行為對(duì)其導(dǎo)電能力的影響,實(shí)現(xiàn)對(duì)模板分子的檢測(cè)。WU 課題組[53-54]以丙烯基修飾的凝血酶Apt和C 反應(yīng)蛋白Apt作為大分子功能單體,通過(guò)自由基引發(fā)共聚到丙烯酰胺水凝膠中,分別構(gòu)筑了納米金和聚吡咯納米線修飾的導(dǎo)電印跡水凝膠。當(dāng)Apt功能化的印跡空腔與靶標(biāo)識(shí)別結(jié)合時(shí),凝膠聚合物網(wǎng)絡(luò)發(fā)生收縮,利用聚合物網(wǎng)絡(luò)收縮和凝膠電導(dǎo)特性變化耦合所構(gòu)筑的“信號(hào)級(jí)聯(lián)放大”策略,通過(guò)監(jiān)測(cè)電導(dǎo)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)凝血酶和C反應(yīng)蛋白的定量檢測(cè),檢出限分別為1.0×10-18mol·L-1和1.0×10-19mol·L-1。

2.2 熒光傳感器

將熒光納米材料作為信號(hào)報(bào)告基團(tuán)包覆到MIP內(nèi),制備得到的熒光MIP兼?zhèn)錈晒鈧鞲械母哽`敏度以及MIP 對(duì)模板分子的高選擇性[55-56]。將Apt修飾到熒光納米材料表面,不僅為模板分子識(shí)別提供了新的結(jié)合位點(diǎn),同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)高靈敏度檢測(cè)。LIANG 課題組[57-58]利用“溶膠-凝膠共價(jià)偶聯(lián)”策略,分別在錳摻雜的ZnS量子點(diǎn)和CdSe量子點(diǎn)表面修飾乙烯基,以甲基丙烯酸為功能單體,亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑,通過(guò)自由基引發(fā)的聚合反應(yīng)在量子點(diǎn)表面形成印跡空腔,制備了用于細(xì)胞色素C(Cyt C)和卡那霉素檢測(cè)的Apt功能化分子印跡熒光傳感器。其中,末端修飾巰基的Apt通過(guò)硫醇-烯點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)固定于印跡空腔中?；贏pt和印跡空腔的雙識(shí)別效應(yīng),所制備的熒光傳感器對(duì)Cyt C 和卡那霉素的選擇性因子分別為3.17和3.51,檢出限分別為54 nmol·L-1和13μg·L-1。

與量子點(diǎn)等典型的下轉(zhuǎn)換熒光納米材料相比,激發(fā)光譜位于近紅外光區(qū)的上轉(zhuǎn)換熒光納米材料在克服樣品因紫外吸收導(dǎo)致的自體背景熒光干擾和檢測(cè)靈敏度方面表現(xiàn)出更優(yōu)的性能[59]。LIU 等[60]以氨基修飾的硅烷化上轉(zhuǎn)換熒光納米材料作為熒光信號(hào)報(bào)告基團(tuán),將恩諾沙星Apt共價(jià)偶聯(lián)到其表面,通過(guò)自由基聚合形成印跡層,所制備的“雙識(shí)別”熒光傳感器對(duì)恩諾沙星的檢出限低至0.04μg·L-1。

除了小分子化合物和大分子蛋白外,近年來(lái)針對(duì)鎘、鉛等重金屬離子,通過(guò)SELEX 技術(shù)也篩選得到了一系列具有較好親和力和較優(yōu)專(zhuān)一識(shí)別性能的Apt[61-62]。LI等[63]制備了硫、氮共摻雜熒光碳點(diǎn)-納米金復(fù)合材料(SN-CQD/Au),將巰基修飾的Cd2＋Apt通過(guò)金-硫鍵固定到SN-CQD/Au 表面,通過(guò)紫外光引發(fā)L-丙氨酸聚合形成印跡層。由于Cd2＋能夠有效猝滅碳點(diǎn)的熒光,制備得到的熒光傳感器在8 min的響應(yīng)平衡時(shí)間內(nèi)對(duì)Cd2＋的檢出限低至1.2 pmol·L-1。

2.3 其他傳感器

除了電化學(xué)傳感器和熒光傳感器外,將Apt-MIP與其他傳感技術(shù)結(jié)合也表現(xiàn)出令人欣喜的研究前景。LI等[64]通過(guò)金-硫鍵將糖蛋白堿性磷酸酶(ALP)Apt固定在鍍金基片上,通過(guò)改變聚合時(shí)間來(lái)調(diào)控聚多巴胺印跡層的厚度,制備了Apt-MIP;同時(shí),在氨基苯硫酚修飾的銀納米顆粒上進(jìn)一步修飾甲酰苯硼酸,利用其表面的硼酸基團(tuán)與糖蛋白的硼親和作用,與Apt-MIP形成免疫夾心識(shí)別。結(jié)果表明,Apt-MIP 對(duì)ALP 的親和力是單獨(dú)Apt的50倍,選擇性系數(shù)是相應(yīng)游離Apt的3倍,對(duì)ALP的測(cè)定下限低至62 pmol·L-1。TURNER 課題組[65-66]將Apt-MIP 與表面等離子體共振(SPR)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)胰蛋白酶和莫西沙星的非標(biāo)記檢測(cè)。在Apt中引入多個(gè)羧甲基乙烯基或丙烯酰胺修飾的胸腺嘧啶堿基,采用“多點(diǎn)錨定策略”將Apt嵌入印跡空腔中,以獲得Apt與靶標(biāo)的最佳結(jié)合構(gòu)象。結(jié)果顯示,采用羧甲基乙烯基改性堿基修飾的胰蛋白酶Apt制備得到的Apt-MIP對(duì)靶標(biāo)的親和力優(yōu)于相應(yīng)單獨(dú)MIP 和Apt的。針對(duì)小分子莫西沙星制備的Apt-MIP 對(duì)靶標(biāo)的親和力分別是傳統(tǒng)MIP和游離Apt的10倍和100倍,SPR 光譜對(duì)靶標(biāo)的檢出限低至0.51 nmol·L-1[66]。與其他傳感方法相比,基于比色傳感的可視化檢測(cè)因無(wú)需依賴(lài)復(fù)雜的儀器,并且操作簡(jiǎn)單而受到研究者們的青睞。SHEN 等[67]等將Apt固定到具有過(guò)氧化物模擬酶活性的Fe3O4納米顆粒表面,制備了凝血酶Apt-MIP。通過(guò)凝血酶與印跡空腔的結(jié)合,從而抑制Fe3O4納米顆粒催化底物顯色的能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)凝血酶的超靈敏度檢測(cè),檢出限為27.8 pmol·L-1。

3 分離與富集

MIP因具有較大的吸附容量和良好的選擇性吸附能力,可作為固相萃取吸附劑用于目標(biāo)化合物的高效富集[68-69]。然而傳統(tǒng)的MIP存在親和力差、非特異性吸附等問(wèn)題,采用Apt-MIP有望提高對(duì)靶標(biāo)的選擇性富集能力。LYU 等[70]針對(duì)啤酒中可能存在的赭曲霉毒素A(OTA),制備了Apt-MIP 整體柱用于液相色譜檢測(cè)。通過(guò)對(duì)比Apt-MIP 整體柱、Apt整體柱和MIP 整體柱對(duì)OTA 和赭曲霉毒素B(OTB)的回收率,發(fā)現(xiàn)Apt-MIP 整體柱對(duì)OTA 與OTB回收率比值為116.1,而單獨(dú)采用Apt整體柱和MIP整體柱時(shí),該比值僅為40.8和69.0。即便在OTB 的濃度水平是OTA 10倍的情況下,Apt-MIP整體柱對(duì)OTB 的回收率僅為2.9%,表明Apt-MIP整體柱在復(fù)雜樣品基質(zhì)中依然具有較好的選擇性吸附能力。

與吸附小分子化合物相比,傳質(zhì)速率低、吸附容量差和選擇性差依然是MIP 用于蛋白等大分子化合物富集的瓶頸。為了提高M(jìn)IP 對(duì)模板蛋白的吸附容量,減少非特異性吸附,WANG 等[71]通過(guò)靜電吸附作用,將大量納米金顆粒吸附到氨基修飾的Fe3O4磁性納米顆粒表面,通過(guò)金-硫鍵將Apt固定在納米金顆粒上,采用“溶膠-凝膠”策略制備了蛋白標(biāo)志物胰島素和甲胎蛋白的分級(jí)結(jié)構(gòu)Apt-MIP。將制備的Apt-MIP 與基質(zhì)輔助激光解析時(shí)間飛行質(zhì)譜聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)了人血清樣本中低至0.5μg·L-1胰島素的超靈敏度檢測(cè),并且在檢測(cè)過(guò)程中可以顯著區(qū)分健康人與病人血清中胰島素與甲胎蛋白的差異。SHOGHI等[72]以短鏈聚乙二醇和3-氨基丙基三乙氧基硅烷作為二維共聚單體,制備了牛血清白蛋白(BSA)Apt-MIP,其對(duì)BSA 的選擇性吸附系數(shù)為65,吸附容量高達(dá)146 mg·g-1,遠(yuǎn)高于對(duì)溶菌酶等其他干擾蛋白的。與非印跡聚合物相比,Apt-MIP在吸附容量上具有顯著優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于整體細(xì)胞印跡而言,緩慢的吸附進(jìn)程與低效的富集水平一直是難以克服的挑戰(zhàn)。LIU 等[73]采用印跡位點(diǎn)后修飾的方式,通過(guò)硫醇-烯點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)將Apt固定在印跡位點(diǎn)處,實(shí)現(xiàn)了對(duì)循環(huán)腫瘤細(xì)胞SMMC-7721的高效捕獲和釋放,其富集因子高達(dá)21.6,遠(yuǎn)優(yōu)于單獨(dú)MIP或Apt的捕獲效果。

4 結(jié)論與展望

將MIP 與Apt相結(jié)合,制備得到的Apt-MIP在分析傳感和固相萃取方面具有顯著優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)為:①通過(guò)Apt對(duì)靶標(biāo)的特異性結(jié)合,增強(qiáng)了MIP的選擇性識(shí)別能力;②印跡過(guò)程所形成的聚合物層能夠固定Apt與靶標(biāo)結(jié)合的最佳構(gòu)象,提高Apt在復(fù)雜環(huán)境中結(jié)合靶標(biāo)的能力。

目前,基于Apt-MIP的生物傳感器大都集中于電化學(xué)傳感器,有限的電聚合單體在一定程度上限制了印跡空腔內(nèi)的識(shí)別位點(diǎn)。在今后的研究中,進(jìn)一步利用核酸分子易于修飾的特性,通過(guò)與具有光、電、磁特性的納米材料相結(jié)合,將為Apt-MIP 與靶標(biāo)的識(shí)別結(jié)合提供新的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制;深入理解Apt和印跡聚合物層對(duì)靶標(biāo)識(shí)別結(jié)合的協(xié)同作用機(jī)制,將有利于指導(dǎo)Apt-MIP 的設(shè)計(jì)與制備,獲得兼具高親和力和高選擇性的識(shí)別空腔;此外,與大多數(shù)分子模板相比,金屬離子往往具有相同的電荷和相似的離子半徑,如何利用Apt-MIP實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的選擇性識(shí)別也是未來(lái)重要的研究方向。