本文是由Shiying Chen撰写的一篇综述性文章，发表于2021年至2025年期间，主题为“分子印迹聚合物（Molecularly Imprinted Polymers, MIPs）在临床诊断生物标志物检测中的应用”。文章系统地回顾了MIPs在生物标志物检测领域的最新研究进展，并深入分析了其在提高检测灵敏度、特异性和稳定性方面的潜在优势。本文旨在为未来的医学研究和临床实践提供有价值的参考。
生物标志物（Biomarkers）是指能够反映生物体内生理状态、疾病进程或治疗效果的特定生物学指标，如蛋白质、核酸、代谢产物等。它们在疾病的早期诊断、进展监测和治疗效果评估中具有重要作用。随着精准医学的发展，生物标志物检测技术的重要性日益凸显。然而，传统的检测方法存在灵敏度低、特异性差、成本高等问题。分子印迹聚合物（MIPs）作为一种新型的生物传感材料，通过模拟生物分子识别机制，能够在聚合物中形成特定的孔结构，从而实现对目标分子的高选择性识别。MIPs在生物标志物检测中的应用不仅弥补了传统方法的不足，还为疾病的早期诊断提供了新的可能性。
MIPs的制备过程包括三个关键步骤：(1) 目标分子（模板）与功能单体通过自组装形成复合物；(2) 复合物与交联剂通过聚合反应形成聚合物；(3) 通过洗涤去除模板分子，留下具有特定识别位点的聚合物。MIPs的分子识别机制使其在生物标志物检测中表现出高度的选择性和亲和力，能够高效地捕获和识别特定的生物标志物，如蛋白质、激素和代谢产物等。相较于传统方法，MIPs具有制备简单、成本低廉、稳定性高、可循环使用等优势。
MIPs由模板、功能单体和交联剂三部分组成。模板是MIPs结构中的核心，能够引导功能单体形成特定的识别位点。功能单体则根据模板的性质选择，通常包含识别单元和可聚合单元。交联剂则用于增强聚合物的机械稳定性和结合位点的稳定性。MIPs的常用制备方法包括本体印迹、自由基聚合、表面印迹和表位印迹等。每种方法都有其独特的优势和适用场景。例如，本体印迹法简单快速，适用于小分子模板；而表面印迹法则适用于大分子模板，能够提高识别位点的暴露率。
MIPs在多个疾病领域的生物标志物检测中展现了广泛的应用前景。文章详细介绍了MIPs在癌症、心血管疾病、神经系统疾病等领域的应用案例。
在癌症诊断中，MIPs能够高度选择性地捕获和识别特定的肿瘤标志物，如前列腺特异性抗原（PSA）、乳腺癌标志物CA15-3和HER-2、卵巢癌标志物CA-125等。例如，Turan等人开发了一种基于磁性MIPs和表面增强拉曼光谱（SERS）的等离子体生物传感器，用于高灵敏度检测PSA。该传感器在血清样本中对PSA的检测限低至0.9 pg/ml，表现出优异的选择性和再生能力。
在心血管疾病领域，MIPs能够特异性地检测心肌肌钙蛋白（cTnI）、心房利钠肽（ANP）和脑钠肽前体（BNP）等标志物。例如，Hou等人开发了一种基于腙键导向的表位印迹策略，用于选择性识别ANP。该方法在细胞培养基和人血浆样品中表现出优异的选择性和结合亲和力。
在神经系统疾病领域，MIPs能够检测与阿尔茨海默病和帕金森病相关的标志物，如Tau蛋白和α-突触核蛋白。例如，Lee等人开发了一种高灵敏度的电化学传感器，用于检测α-突触核蛋白，检测限低至1.0 pg/ml。
MIPs在生物标志物检测中具有显著的优势，如高选择性、高灵敏度、制备简单、成本低廉等。然而，MIPs在临床应用中仍面临一些挑战，如制备过程复杂、选择性与灵敏度的平衡、稳定性和再生性的改进等。此外，MIPs的临床应用需要通过临床相关样本的验证，并与现有方法进行比较，以确保其在临床环境中的适用性。
MIPs作为一种新兴的生物识别材料，在临床诊断生物标志物检测中展现出了巨大的应用潜力和前景。通过其独特的分子识别机制，MIPs能够特异性地捕获和检测各种生物标志物，为疾病的早期诊断、治疗效果监测和个性化治疗提供了新的手段和可能性。未来，随着对MIPs技术的不断改进和完善，MIPs有望在生物医学领域发挥更加重要的作用，为人类健康事业作出更大的贡献。
总之，本文通过系统综述MIPs在生物标志物检测中的应用，展示了其在临床诊断中的巨大潜力，并为未来的研究和应用提供了重要的参考。