分子印迹聚合物(MIPs)传感器技术在液体样品检测中的应用日益广泛,涵盖了从环境污染物、药物、爆炸物到食品掺杂物和生物医学标记分子的多种目标分子。MIPs传感器因其高选择性、高稳定性和易于合成的特点,逐渐成为许多检测领域的重要工具。
首先,MIPs在生物标志物检测中的应用尤为突出。许多MIP传感器已被开发用于检测癌症生物标志物,如前列腺特异性抗原(PSA)、癌症抗原125、胆红素和新蝶呤等。这些传感器通常采用光学或电化学方法进行检测。塞尔沃里尼和马拉扎的一系列研究综述了基于MIP的光学和电化学传感器在生物标志物中的应用,展示了MIPs在这一领域的巨大潜力。例如,Cecchini等人利用量子点荧光猝灭技术,开发了一种靶向血管内皮生长因子(VEGF)的MIP传感器,通过荧光识别血管生成。这种传感器在肿瘤异种移植物的斑马鱼胚胎中成功检测到肿瘤细胞,展示了MIP传感器在癌症检测中的潜力。
此外,Karfa及其团队开发了一种基于碳纳米点和Ag/AgCl纳米颗粒的MIP传感器,用于检测肝细胞癌生物标志物α-胎蛋白。这种传感器通过荧光增加的方式进行检测,在人血清和血浆中的检测限为0.61 nM,表现出高选择性和高灵敏度。与传统的PCR或ELISA方法相比,这种MIP传感器具有成本低、速度快的优势。
电化学传感器在生物标志物检测中的应用也非常广泛。Sharma等人使用电聚合MIP传感器检测新蝶呤,这是一种由恶性肿瘤或移植物排斥反应引起的免疫激活指标。尽管该方法的检测限相对较高,但展示了MIP传感器在实际应用中的潜力。Tang等人开发了一种基于循环伏安检测的传感器,用于检测白细胞介素-8(IL-8),这种传感器的检测限非常低,为0.04 pM,展示了其在癌症快速筛查中的潜力。
除了癌症生物标志物,MIPs传感器还被用于检测心脏病生物标志物和氧化性细胞损伤。例如,莫雷拉等人开发了一种廉价的一次性基于MIP的传感器,用于检测肌红蛋白,展示了MIP传感器在缺血患者即时筛查中的应用前景。Shumyantseva等人报道了一种基于方波伏安法的传感器,同样用于肌红蛋白的检测,其高灵敏度和低检测限展示了MIP传感器在心脏病诊断中的潜力。
MIPs传感器还在环境监测中展现出巨大的应用前景。例如,在水质监测中,MIPs传感器可以用于检测各种环境污染物,如重金属离子、有机污染物和微生物污染。这些传感器通过选择性吸附目标分子,实现对水质的实时监测和污染源的精准溯源。石嘴山水环境智能监管平台利用MIPs传感器,实现了排污精准溯源、预警监管与排污精细化管理,为水环境保护提供了有力支持。
MIPs传感器在液体样品检测中的应用涵盖了广泛的领域,从癌症生物标志物、心脏病标志物到环境污染物的检测。MIPs传感器以其高选择性、高灵敏度和稳定性,为液体样品检测提供了强大的技术支持。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,MIPs传感器在未来的环境监测、生物医学检测和食品安全检测中将发挥更加重要的作用,推动相关领域的发展和创新。