【摘要】：分子印跡電化學(xué)傳感器是分子印跡技術(shù)與分析傳感器技術(shù)相結(jié)合的一種先進技術(shù),它結(jié)合分子印跡的優(yōu)點,避免了傳統(tǒng)傳感器的缺點,提高了電化學(xué)傳感器的選擇性和靈敏度,并且縮短了響應(yīng)時間,更因其設(shè)計簡單、經(jīng)濟實用等優(yōu)點受到越來越多領(lǐng)域的歡迎。本文介紹了分子印跡傳感器的5種常用的制備方法,包括涂層法、原位聚合法、電聚合法、溶膠-凝膠法和自組裝法以及這5種方法在實際中的應(yīng)用,重點介紹了4種分子印跡傳感器(MIPs電容/阻抗型、MIPs電導(dǎo)型、MIPs電位型、MIPs電流型)在蛋白質(zhì)檢測上的應(yīng)用,并且其檢測方式以及時間都達到了預(yù)期的效果,相信隨著技術(shù)的更新發(fā)明與創(chuàng)造,分子印跡電化學(xué)傳感器的檢測領(lǐng)域會拓展到更多的領(lǐng)域。
【圖文】：

·2534·化工進展2017年第36卷圖1分子印跡的基本過程驟：①形成功能單體——模板復(fù)合物；②功能單體間的聚合及交聯(lián)；③將模板分子從聚合物中脫去。多次實驗結(jié)果表明，分子印跡技術(shù)在不同的條件下都表現(xiàn)出其易制備、選擇性及穩(wěn)定性良好的特點，并且可以建立特異的結(jié)合主位點[2]，從而在傳感器[3]、色譜[4]、藥物的釋放[5]以及固相萃取[6]等方面有廣泛的應(yīng)用，同時在化學(xué)和生物交叉的學(xué)術(shù)領(lǐng)域中得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。分子印跡電化學(xué)傳感器是將分子印跡技術(shù)應(yīng)用在傳感器上，該技術(shù)綜合二者的顯著優(yōu)點，在對生物大分子的分析檢測上，已經(jīng)表現(xiàn)出擁有簡單、低成本的設(shè)計以及合理的準確度和精密度等優(yōu)點[7-13]。而且與其他技術(shù)相比，電化學(xué)傳感器低敏感性的特征使其在檢測過程中減少了由于衍生化和提取步驟的時間，更加縮短了響應(yīng)時間[14]。1990年電化學(xué)傳感器的出現(xiàn)，更加引起人們對將分子印跡技術(shù)應(yīng)用于蛋白質(zhì)[15-17]、DNA[1,18-21]等關(guān)于生命的生物大分子研究的關(guān)注。而蛋白質(zhì)是人身體組織、器官的重要構(gòu)成，直接影響并參與大部分生命活動[22]。隨著社會進步、人類生命質(zhì)量的提高以及科學(xué)技術(shù)的進步，各類有關(guān)蛋白質(zhì)的檢測技術(shù)包括電泳、離子交換色譜法、高效液相離子交換層析（HPLC）、硼酸親和層析、免疫分析法等都快速推進，但這些方法都存在特異性差、穩(wěn)定性不足、測定時間長等劣勢。因此建立一種具有高效、專一、特異性強、方便快速的檢測方法也成為重點研究的對象。而分子印跡傳感器的出現(xiàn)，不僅解決了傳統(tǒng)方法的缺陷，更是對醫(yī)學(xué)上蛋白質(zhì)檢測的發(fā)展提供了更適宜的技術(shù)[23]。近幾年來，分子印跡技術(shù)與傳感器的結(jié)合已經(jīng)開始逐漸成為蛋白質(zhì)檢測的可行的替代方案[24-28]，

第7期劉艷麗等：分子印跡電化學(xué)傳感器制備及在蛋白質(zhì)檢測上的應(yīng)用·2535·等[41]以速滅威為模板，用電化學(xué)聚合法氧化還原氨基苯甲酸（P-ABA），通過結(jié)合有序介孔材料（CMK-3）提高修飾電極的結(jié)構(gòu)促進電荷的轉(zhuǎn)移，并以普魯士藍（PB）作為固有的電化學(xué)活性探針，，制備出具有三維結(jié)構(gòu)的分子印跡電化學(xué)傳感器，見圖2。該傳感器具有高表面多孔結(jié)構(gòu)，對目標分子——速滅威具有穩(wěn)定良好的特異性選擇吸附，其快速響應(yīng)和可重復(fù)性利用的特點也使其在環(huán)境和安全檢測方面有很好的應(yīng)用。龍芳等[42]在磁性石墨烯修飾的碳電極表面以辛基酚為模板分子，多巴胺為功能單體，利用電化學(xué)聚合法制備出對辛基酚有高靈敏度和高選擇性的分子印跡電化學(xué)傳感器，與傳統(tǒng)傳感器相比，該傳感器有較寬的線性范圍和檢出限，同時其磁性石墨烯的利用提高了穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，為以后的制備技術(shù)提供了更好的思路。1.4溶膠-凝膠法分子印跡溶膠-凝膠法制備出來的分子印跡聚合膜最顯著的特點是該膜除了具有特異性識別的膜之外，其孔大的特點允許無機或有機分子在里面自由穿透，并且剛性的結(jié)構(gòu)在面對強酸、強堿、高溫、高壓時不易被破壞。該方法結(jié)合了分子印記技術(shù)和溶液-溶膠技術(shù)的基本上所有的優(yōu)點，使得該傳感器技術(shù)有更高的選擇特異性，并且大大消除了分子印跡技術(shù)在穩(wěn)定性、惰性和剛性方面的缺點。SANTOS等[43]用咖啡因和其他類似分子為模板，利用溶膠-凝膠技術(shù)將用多層碳納米管和乙烯基三甲氧基硅烷修飾的玻碳電極與分子印跡硅氧烷結(jié)合起來，其制備的傳感器對咖啡因及其他類似分子的檢出限達0.22μmol/L。DING等[44]通過該技術(shù)在Ru2+修飾后的玻碳電極表面沉積聚合成ECL-MIP（電化學(xué)發(fā)光分子印跡）傳感器，該傳感器可成功快速檢測到L-苯基丙?
【作者單位】： 中北大學(xué)化學(xué)系;中國五環(huán)工程有限公司;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金項目(21404093)
【分類號】：O657.1;TQ937

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本文編號：2537995