分子印跡技術(shù)論文篇二

　　生物大分子印跡傳感器研究進(jìn)展

　　摘 要 分子印跡傳感器在有機(jī)小分子分析檢測(cè)方面的應(yīng)用已趨近成熟，在生物大分子檢測(cè)方面的應(yīng)用近年來(lái)也逐漸增多。本文就近年來(lái)分子印跡技術(shù)在大分子生物傳感器中的構(gòu)建及應(yīng)用進(jìn)行綜述，包括光學(xué)傳感器、電化學(xué)傳感器、質(zhì)量型傳感器等，并對(duì)目前分子印跡傳感器在生物大分子檢測(cè)方面存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)生物大分子印跡傳感器的未來(lái)發(fā)展方向提出展望。

　　關(guān)鍵詞 分子印跡傳感器; 生物大分子; 綜述

　　1 引 言

　　1.1 分子印跡技術(shù)

　　1.1.1 分子印跡的發(fā)展 分子印跡起源于20世紀(jì)30年代，Polyakov[1]和Dicky[2]首次提出了特異性吸附的硅膠，研究其對(duì)甲基橙和乙基橙的特異性吸附能力。此后，研究者一直局限于“抗原-抗體”相互作用的思維。直到1972年，Wulff等[3]提出了“分子印跡(Molecular imprinting)”的概念，成功制備了具有對(duì)D-甘油酸對(duì)映選擇性的分子印跡聚合物，使分子印跡技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展。1993年Vlatakis 等[4]在《Nature》上發(fā)表了關(guān)于茶堿分子印跡聚合物的研究，對(duì)分子印跡具有的特異性識(shí)別能力進(jìn)行了第一次系統(tǒng)性的描述，形象地將分子印跡聚合物稱為“塑料抗體”[5]。該文章的發(fā)表直接促進(jìn)了分子印跡技術(shù)在近20年內(nèi)的飛速發(fā)展。目前，分子印跡技術(shù)已在材料學(xué)[6]、分析化學(xué)[7]、生物化學(xué)[8，9]、生物醫(yī)藥[10]學(xué)科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而，分子印跡在蛋白質(zhì)乃至生物大分子方面的應(yīng)用仍然是最具有挑戰(zhàn)性的課題之一。1985年，Glad等[11]利用有機(jī)硅烷單體制備了蛋白質(zhì)分子印跡聚合物，在高效液相色譜中表現(xiàn)出對(duì)糖蛋白的親和性。由于生物大分子尺寸巨大、構(gòu)象復(fù)雜，分子印跡技術(shù)在生物大分子的應(yīng)用進(jìn)展緩慢。直到表面分子印跡技術(shù)[12]及抗原決定簇[13]印跡方法的興起，生物大分子印跡漸漸成為了分子印跡研究的熱點(diǎn)。本文主要就分子印跡技術(shù)在生物大分子傳感器中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

　　1.1.2 分子印跡技術(shù)基本原理 分子印跡技術(shù)主要原理[14]是將功能單體、模板分子以交聯(lián)劑或者電聚合的方式通過(guò)特殊的作用力相結(jié)合制備出分子印跡聚合物，而后通過(guò)一定的溶劑或者其它方式洗脫除去模板分子留下與模板分子大小、形狀、空間構(gòu)型都互補(bǔ)的孔穴，從而具有對(duì)模板分子進(jìn)行特異性識(shí)別的能力。構(gòu)成分子印跡技術(shù)的基本要素有： (1)功能單體 與模板分子形成識(shí)別位點(diǎn);(2)交聯(lián)劑 將功 能單體與模板分子固定下來(lái)形成具有一定空間構(gòu)象的高聚物;(3)引發(fā)劑 通常分子印跡有化學(xué)聚合和電聚合兩種方式，在化學(xué)聚合中需要特定的引發(fā)方式如光、電、熱、化學(xué)物質(zhì)等將已連接單體的模板分子通過(guò)交聯(lián)劑形成分子印跡聚合物;(4)洗脫劑 對(duì)已聚合的物質(zhì)進(jìn)行洗脫處理，從而形成對(duì)目標(biāo)物質(zhì)具有特異性識(shí)別能力的孔穴。

　　基于功能單體與模板分子之間的相互作用力的不同，研究者提出了3種聚合物結(jié)合方式： (1)由Wulff等[3]提出的預(yù)組裝法，功能單體與模板分子間以可逆的共價(jià)鍵相結(jié)合，通過(guò)打斷共價(jià)鍵的方式去除模板分子，由于共價(jià)鍵較為穩(wěn)定，其所形成的分子印跡聚合物也較穩(wěn)定，印跡孔穴的結(jié)合位點(diǎn)較為均一，但同時(shí)也導(dǎo)致了洗脫過(guò)程和響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。(2)Vlatakis 等 [4]提出了以“非共價(jià)作用”自組裝模板分子，主要以氫鍵、范德華力、π鍵等弱作用力將單體與模板分子相結(jié)合，降低了模板分子洗脫的難度，加快了響應(yīng)時(shí)間。(3)1995年，Whitcombe等[15]結(jié)合了共價(jià)作用和非共價(jià)作用，提出了“半共價(jià)法”，在聚合過(guò)程中用共價(jià)鍵的形式結(jié)合，而通過(guò)非共價(jià)作用進(jìn)行特異性識(shí)別，提高了分子印跡聚合物的穩(wěn)定性的同時(shí)，加快了印跡識(shí)別的響應(yīng)時(shí)間，成功制備了膽固醇分子印跡聚合物。

　　1.1.3 分子印跡技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用 分子印跡技術(shù)具有顯著的特點(diǎn)： (1)構(gòu)象預(yù)定性 分子印跡聚合物中的模板分子是預(yù)先設(shè)定的，根據(jù)模板分子的不同，可以選擇不同的單體進(jìn)行分子印跡聚合物的制備。(2)識(shí)別特異性 模板分子在經(jīng)過(guò)單體、交聯(lián)劑的共同作用下形成剛性空間結(jié)構(gòu)，在洗脫模板分子后，聚合物空腔中依然存在與模板分子特異性結(jié)合的位點(diǎn)，從而達(dá)到類似于抗原-抗體的相互作用機(jī)制。(3)環(huán)境耐受性 聚合物具有的剛性結(jié)構(gòu)決定了它具有優(yōu)良的環(huán)境耐受性，耐酸堿、耐高溫、抗惡劣環(huán)境等。(4)使用壽命長(zhǎng) 可重復(fù)使用、造價(jià)低廉和穩(wěn)定性高。這些特點(diǎn)為分子印跡材料在仿生傳感器[16，17]、靶細(xì)胞給藥[18]、模擬酶[19，20]、固相萃取[21，22]等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但分子印跡技術(shù)應(yīng)用的模板多數(shù)為有機(jī)物[23～27]、金屬離子配合物[28，29]等小分子化合物，而對(duì)生物大分子如蛋白質(zhì)、DNA、病毒等的應(yīng)用總體處于研究的初期階段。因此，有必要對(duì)分子印跡在生物大分子中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，從而尋求更大的突破。

　　1.2 生物大分子及印跡技術(shù)

　　生物大分子指的是作為生物體內(nèi)主要活性成分的各種分子量達(dá)到上萬(wàn)或更多的有機(jī)分子。生物大分子大多數(shù)是由簡(jiǎn)單的生物單分子聚合而成的，蛋白質(zhì)的組成單位是氨基酸，核酸的組成單位是核苷酸等，它們是構(gòu)成大分子的基本物質(zhì)[30]。蛋白質(zhì)、核酸和多糖是3類主要的生物大分子，它們?cè)诜肿咏Y(jié)構(gòu)和生理功能上差別很大，然而，在以下幾個(gè)方面又顯示出共性： (1)在活細(xì)胞內(nèi)，生物大分子和相應(yīng)的生物小分子之間的互變，通常通過(guò)脫水縮合，或加水分解。蛋白質(zhì)鏈(或稱肽鏈)、核酸鏈和糖鏈都有方向性，盡管方向性的體現(xiàn)各不相同。(2)蛋白質(zhì)、核酸和多糖分子都有各具特征的高級(jí)結(jié)構(gòu)，正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)是生物大分子執(zhí)行其生物功能的必要前提。(3)在活細(xì)胞中，三類生物大分子密切配合，共同參與生命過(guò)程，很多情況下形成生命活動(dòng)必不可少的復(fù)合大分子，如核蛋白、糖蛋白。隨著生物醫(yī)學(xué)，蛋白質(zhì)組學(xué)的快速發(fā)展，對(duì)蛋白質(zhì)等生物大分子的檢測(cè)也受到了極大的關(guān)注，建立快速、簡(jiǎn)單、特異性強(qiáng)、高通量的生物大分子檢測(cè)方法已經(jīng)成為分析科學(xué)的研究重點(diǎn)之一。從1991年Dhal等[31]利用Cu2+的配位作用，制備了對(duì)咪唑化合物進(jìn)行分子識(shí)別的表面分子印跡聚合物至今，將分子印跡技術(shù)應(yīng)用于蛋白質(zhì)[16，32，33]、DNA[34～37]、細(xì)胞[38，39]、病毒[40，41]等生物大分子檢測(cè)識(shí)別的研究一直是分子印跡應(yīng)用的主要方向之一。據(jù)Web of Science統(tǒng)計(jì)，相關(guān)的年發(fā)表文獻(xiàn)量由1996年的10余篇增加到2014年的100余篇。 　　與小分子印跡技術(shù)相比，大分子印跡技術(shù)存在更大的困難和挑戰(zhàn)。首先，模板分子的洗脫及識(shí)別困難是大分子印跡技術(shù)面臨的最主要問(wèn)題。目前報(bào)道中，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇、PBS緩沖是常規(guī)印跡技術(shù)中洗脫的常用手段，而在蛋白質(zhì)等大分子印跡中，因尺寸較大，洗脫效果一直存在效率過(guò)低的問(wèn)題[8]。此外，高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還導(dǎo)致了目標(biāo)分子擴(kuò)散受到限制，從而結(jié)合能力低，平衡時(shí)間較長(zhǎng)。表面分子印跡技術(shù)是目前解決模板分子傳質(zhì)阻力較大的主要方法，例如印跡納米絲或印跡納米微球等[33，42，43]。在此基礎(chǔ)上，利用蛋白酶的降解作用來(lái)洗脫模板蛋白受到蛋白分子印跡研究者的重視[44]，Moreira等[32]在酰胺化的金電極表面先固定肌紅蛋白，采用丙烯酰胺類功能單體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺作交聯(lián)劑在電極表面自組裝分子印跡層，然后用蛋白酶K消解除去模板肌紅蛋白。以鐵氰化鉀為離子探針，采用方波伏安法(SWV)測(cè)量，檢出限達(dá)0.28 μg/mL，其原理如圖1。

　　Wang等[45]在玻璃基質(zhì)表面利用硼酸親和作用先共價(jià)結(jié)合模板糖蛋白，通過(guò)自聚合多巴胺和間氨基苯硼酸形成親和力導(dǎo)向可控的表面分子印跡聚合物，在高pH環(huán)境中顯示高效的硼酸親和作用，在酸性環(huán)境中呈現(xiàn)較低的親和作用。以辣根過(guò)氧化氫酶(HRP)為例，當(dāng)pH=9.0時(shí)解離常數(shù)Kd=6.6×10 9，pH=3.0時(shí)， Kd=2.7×10 7，且在pH調(diào)整中并不影響分子印跡的特異性識(shí)別能力，表現(xiàn)出良好的選擇性。其原理如圖2。

　　此外，用于制備MIP的介質(zhì)種類有限。在有機(jī)相中制備MIP已經(jīng)日漸成熟，而以水溶液為介質(zhì)的制備研究卻較少，而生物分子酶、蛋白質(zhì)等生物活性物質(zhì)通常在水環(huán)境中較穩(wěn)定。研究水相中生物大分子印跡膜的合成方法是一個(gè)重要方向。最后，生物大分子印跡識(shí)別的機(jī)理還沒(méi)有得到較為完整且系統(tǒng)的理論，大分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和印跡聚合物作用力的多樣性都成為其機(jī)理研究主要困難，只有解決了這個(gè)問(wèn)題才會(huì)使大分子印跡傳感器得到進(jìn)一步的發(fā)展。

　　2 生物大分子的分子印跡方法

　　將分子印跡技術(shù)應(yīng)用到蛋白質(zhì)等大分子至今，其印跡方法可以分為： (1)整體印跡[46～48](Bulk imprinting)，整體印跡又稱為包埋法，主要特征是模板分子大都聚合在印跡物內(nèi)部，在印跡過(guò)程中由于傳質(zhì)阻力的增大存在再識(shí)別的效率不高，聚合物有效尺寸過(guò)低等問(wèn)題。常用的聚合方法有本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合和沉淀聚合等。(2)表面印跡法 (Surface imprinting)， 區(qū)別于整體印跡技術(shù)的三維印跡，表面分子印跡是指在載體或者基質(zhì)表面制備分子印跡聚合物，由于其識(shí)別位點(diǎn)位于載體或者基質(zhì)的表面，在一定程度上降低了印跡孔穴洗脫和再識(shí)別的傳質(zhì)阻力，特別適合于蛋白質(zhì)等生物大分子的分離檢測(cè)。表面印跡的方式主要有電聚合[49]、印跡微球[50]、印跡納米粒子[33，51，52]等。(3)抗原決定基法[13，53，54](Epitope approach)又名“子結(jié)構(gòu)”印跡方法[55]，受抗原-抗體相互通過(guò)一小段活性位點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別的啟發(fā)，近年來(lái)，研究者在蛋白質(zhì)分子印跡中，將一小段暴露的蛋白多肽序列作為模板分子進(jìn)行印跡，得到的聚合物不僅能識(shí)別這一段多肽序列，更能進(jìn)一步的識(shí)別整個(gè)蛋白質(zhì)大分子，從而避免了由于蛋白尺寸過(guò)大導(dǎo)致的識(shí)別效率過(guò)低、傳質(zhì)阻力過(guò)大等困難，同時(shí)，小段多肽聚合物材料具有更優(yōu)良的特異性識(shí)別作用，近年受到越來(lái)越多的研究者的關(guān)注。

　　3 大分子印跡傳感器

　　受益于分子印跡聚合物類似于生物識(shí)別系統(tǒng)(抗原-抗體、酶-底物、激素-受體等)的高選擇特異性，且具有比生物識(shí)別材料更好的環(huán)境耐受性、更低的制作成本、更好的穩(wěn)定性。生物傳感器的敏感元件使用的酶、激素等生物敏感材料對(duì)適用條件和環(huán)境的苛刻要求，極大地限制了其發(fā)展。分子印跡技術(shù)不僅擁有生物傳感器的高識(shí)別能力，同時(shí)具有生物敏感材料所缺少的高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，因而分子印跡傳感器是生物傳感器的理想發(fā)展方向之一。隨著分子印跡聚合物的模板分子不只是局限于小分子印跡，將分子印跡應(yīng)用于傳感器方向?qū)⒂懈鼮閺V闊的應(yīng)用前景，例如制作一些具有免疫抑制性的人工抗體。

　　分子印跡聚合物的合成是分子印跡研究的關(guān)鍵步驟，當(dāng)洗脫完成后MIPs與模板分子結(jié)合，產(chǎn)生物理或者化學(xué)信號(hào)，轉(zhuǎn)換器(壓電晶體、電極、電阻等)將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可定量輸出的檢測(cè)信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物質(zhì)的檢測(cè)，這就是一個(gè)傳感的過(guò)程，根據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)的不同，可以大致的分為光學(xué)傳感器、電化學(xué)傳感器、質(zhì)量型傳感器。

　　3.1 光學(xué)型印跡傳感器

　　光學(xué)傳感與分子印跡聯(lián)用通常有熒光[56]、發(fā)光[57]和表面等離子共振[58](SPR)型。光學(xué)傳感具有的高靈敏度，分子印跡光學(xué)傳感的檢出限在小分子檢測(cè)中通常能達(dá)到ng級(jí)，因此，人們正在積極探索將其應(yīng)用于痕量大分子檢測(cè)的可能性。Sunayama等[59]合成了一種由甲基丙烯?；?、仲胺基、苯甲酸基三種功能團(tuán)構(gòu)成的單體，在改性的玻璃基質(zhì)上制備了溶菌酶分子印跡膜，在移除溶菌酶分子后，在MIP仲胺基上引入熒光染料，只有當(dāng)靶蛋白與分子印跡膜重新結(jié)合后，才能產(chǎn)生熒光信號(hào)，通過(guò)熒光信號(hào)的差異檢測(cè)目標(biāo)蛋白，測(cè)定結(jié)果可與SPR相媲美。采用類似的策略，Sunayama等[60]合成了一種新的功能單體MDTA，將蛋白識(shí)別信號(hào)轉(zhuǎn)換為熒光信號(hào)，其檢測(cè)原理如圖3。Liu等[61]用磁性納米粒子來(lái)進(jìn)行MIP表面印跡物的分離，用熒光探針檢測(cè)信號(hào)，建立了對(duì)目標(biāo)酶蛋白的選擇性檢測(cè)的新方法。其在Fe3O4磁性納米粒子表面印跡了對(duì)DNase I具有特異選擇性的聚合納米材料，通過(guò)外加磁場(chǎng)分離出目標(biāo)酶蛋白聚合物，進(jìn)而洗脫出DNase I，用熒光探針進(jìn)行酶含量的檢測(cè)。

　　3.2 分子印跡電化學(xué)傳感器

　　分子印跡電化學(xué)傳感器(MIECSs)是目前最為成熟、應(yīng)用最為廣泛的傳感器體系，根據(jù)響應(yīng)信號(hào)的不同可以分為電流(安培和伏安)、電位、電導(dǎo)、電容(阻抗)、場(chǎng)效應(yīng)等類型。其中報(bào)道最多的傳感器主要是電流型和電容型，它們的主要區(qū)別是MIPs與模板分子進(jìn)行重吸附后產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)的不同。分子印跡電化學(xué)傳感器的印跡敏感膜制備方法大致有電聚合法、滴涂法、原位引發(fā)聚合以及自組裝法。電聚合法是使用最為廣泛且較為成熟的聚合膜制備方法，通?？梢苑譃楹汶娢环?、恒電流法以及循環(huán)伏安法。循環(huán)伏安法可通過(guò)對(duì)電化學(xué)參數(shù)及掃描圈數(shù)來(lái)控制成膜的厚度，重現(xiàn)性良好且操作較為簡(jiǎn)便而應(yīng)用廣泛。電聚合采用的功能單體有導(dǎo)電型和非導(dǎo)電型。在大分子印跡領(lǐng)域，還對(duì)單體的生物相容性提出了要求。導(dǎo)電型印跡膜單體通常有吡咯、苯胺等，非導(dǎo)電型單體主要采用鄰苯二胺、對(duì)氨基苯硫酚、苯酚等。 　　3.2.1 電容(阻抗)型傳感器

　　電容型分子印跡傳感器依據(jù)的是以印跡膜選擇性識(shí)別目標(biāo)分子前后電容或阻抗的變化作為檢測(cè)信號(hào)，其優(yōu)點(diǎn)是不需要外加試劑或者探針，可以提供實(shí)時(shí)信號(hào)，特別適用于一些非電活性物質(zhì)的檢測(cè)。

　　Cai等[16]在玻璃基板上生長(zhǎng)碳納米管陣列，嵌入SU8-2002聚合材料，以苯酚為單體，構(gòu)建了人體鐵蛋白的阻抗型電化學(xué)傳感器，檢測(cè)的線性范圍達(dá)到1×10 12 ～ 1×10 7 g/L，其原理見(jiàn)圖4。Zhang等[62]用溶膠-凝膠及自組裝技術(shù)在Au電極表面聚合了人血清白蛋白，運(yùn)用壓電石英晶體阻抗技術(shù)及電化學(xué)阻抗技術(shù)，以鐵氰化鉀為探針?lè)肿樱瑢?duì)人血清白蛋白進(jìn)行了定量檢測(cè)，檢出限為10 6 mg/mL。

　　3.2.2 電流型傳感器 電流型分子印跡傳感器是目前電化學(xué)傳感器應(yīng)用最多的類型，以識(shí)別前后電流變化作為響應(yīng)信號(hào)，既可以直接檢測(cè)電活性印跡分子的氧化-還原電流，也能通過(guò)底物探針如鐵氰化鉀[63]對(duì)非電活性物質(zhì)進(jìn)行間接測(cè)定。常規(guī)的電流型分子印跡傳感器靈敏度不高，特別是在大分子如蛋白質(zhì)檢測(cè)方面。如何提高傳感器的靈敏度是目前重要的研究方向。納米材料為該問(wèn)題的解決提供了一個(gè)有力的工具[64]。Wang等[49]在石墨烯改性玻碳電極上修飾離子液體，用電聚合吡咯的方法制備了牛血紅蛋白分子印跡電極(圖5)，用鐵氰化鉀為離子探針，采用DPV法測(cè)定目標(biāo)蛋白在電極上印跡前后的電流變化值實(shí)現(xiàn)對(duì)BHb的測(cè)定，檢出限達(dá)30 pg/L。實(shí)踐證明，納米材料在印跡傳感器信號(hào)放大中有廣闊的應(yīng)用前景[65～70]。

　　3.2.3 電位型傳感器 分子印跡電位型傳感器采用的響應(yīng)信號(hào)是分子識(shí)別前后電極電位的變化，識(shí)別過(guò)程中探針或模板分子不需要擴(kuò)散穿過(guò)印跡膜，降低了信號(hào)響應(yīng)時(shí)間。Wang等[71]通過(guò)在Au涂層表面自組裝多羥基硫醇單分子膜建立對(duì)肌紅蛋白和血紅蛋白的電位型分子印跡傳感器，傳感器表現(xiàn)出了對(duì)目標(biāo)蛋白的優(yōu)異選擇性。Moreira等[72]采用了類似的方法在硅珠表面自組裝有機(jī)硅烷的單分子膜構(gòu)建了肌紅蛋白的電位型傳感器。

　　3.3 質(zhì)量型傳感器

　　分子印跡質(zhì)量型傳感器主要包括壓電石英晶體微天平型[73，74](QCM)及表面聲波傳感器型(SAW)。其中較為常用的是QCM型，它是在石英晶體電極表面固定識(shí)別元件，通過(guò)印跡識(shí)別前后振幅、頻率等的變化得到目標(biāo)分子質(zhì)量及濃度信息來(lái)達(dá)到檢測(cè)目標(biāo)分子的目的。而SAW與QCM的區(qū)別是共振頻率更高，具有更高的靈敏度。Rick等[75]用溶菌酶和細(xì)胞色素C混合蛋白作為模板分子，采用間氨基苯硼酸(APBA)作為功能單體，在過(guò)硫酸銨的引發(fā)下，將聚合的印跡物涂覆在QCM金電極表面，通過(guò)比較識(shí)別前后的頻率變化來(lái)對(duì)物質(zhì)濃度進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)論顯示出此聚合物電極具有特異性識(shí)別混合蛋白的能力，對(duì)模板蛋白的檢出限低至1.39 × 10 9 mol/L(圖6)。Reddy等[76]合成了以牛血紅蛋白和胰島素為模板，采用丙烯酰胺類功能單體，制備了親水型分子印跡水凝膠，利用QCM對(duì)目標(biāo)蛋白進(jìn)行檢測(cè)。文章同時(shí)考察了四種丙烯酰胺類功能單體的特異性結(jié)合能力，通過(guò)計(jì)算印跡膜與非印跡膜的識(shí)別位點(diǎn)數(shù)比值α確定在最佳條件下丙烯酰胺功能單體具有最佳的特異性吸附能力。

　　3.4 在分子成像中的應(yīng)用

　　分子成像是近年來(lái)將分子生物學(xué)與成像技術(shù)相結(jié)合的新領(lǐng)域，它具有可視化、動(dòng)態(tài)采集、全面反映等特點(diǎn)。隨著原子力顯微鏡、分子成像技術(shù)等的逐漸普及和分子造影技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，分子印跡技術(shù)也逐步用于分子成像可視化分析[77]。此外，分子印跡-分子成像技術(shù)近年來(lái)也不再局限于界面表征，Alessandro等[78]用納米二氧化硅作為載體材料，有機(jī)硅烷作為功能單體，利用表面印跡的方法和分子成像技術(shù)對(duì)番茄叢矮病毒和蕪菁黃花葉病毒的印跡行為進(jìn)行識(shí)別和分析。隨著高分辨率及高通量電子顯微鏡的普及，印跡技術(shù)在分子成像中的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛，病毒、細(xì)菌等生物活體的在線監(jiān)測(cè)也將具有良好的研究前景。

　　4 生物大分子分子印跡傳感器的展望

　　分子印跡技術(shù)利用仿生原理進(jìn)行分子識(shí)別，它具有的高度特異性和對(duì)生物活性物的高親和性及良好的穩(wěn)定性都為其在生物大分子的分析應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。隨著生命分析科學(xué)的發(fā)展，大分子印跡技術(shù)將不再局限于蛋白質(zhì)、DNA等的識(shí)別檢測(cè)，細(xì)胞、細(xì)菌乃至病毒等帶有生命體征的“模板”將會(huì)是分析工作的下一個(gè)重點(diǎn)。其次，新材料的應(yīng)用，例如石墨烯、MOF材料、C60等的應(yīng)用對(duì)提高大分子分析檢測(cè)的靈敏度和穩(wěn)定性有巨大的潛力。最后，印跡傳感器的微型和便攜化，例如芯片實(shí)驗(yàn)室等，同樣是分析工作的重要領(lǐng)域。傳感器的微型化優(yōu)勢(shì)不僅僅表現(xiàn)在野外現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，在大規(guī)模的傳染性疾病的臨床檢測(cè)中，同樣具有廣闊的應(yīng)用前景。

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