劉燕婕， 胡玲娟， 伍雅婷， 呂 斌△

1長江航運總醫(yī)院／武漢腦科醫(yī)院檢驗科，武漢 430015

2湖北省衛(wèi)生計生委綜合監(jiān)督局，武漢 430079

3華中科技大學同濟醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院環(huán)境醫(yī)學研究所，武漢 430030

基于分子印跡聚合物（molecular imprinting polymers，MIP）的熒光傳感器技術是將熒光與MIP相結合，通過光學信號的改變（包括熒光增強、熒光猝滅及波長改變等）來檢測待測物。由于光學信號靈敏度高，非常適用于痕量物質的檢測。而MIP又能選擇性識別模板分子，將樣品預處理和熒光檢測兩者結合起來，可實現快速、高靈敏度地檢測靶分子。

1 分子印跡技術與傳感器技術

1．1 分子印跡技術

分子印跡技術是制備對某一特定分子具有選擇性識別能力聚合物的技術。MIP具有構效預訂性、特異識別性、廣泛實用性等特點［1］，目前在臨床藥物分析、環(huán)境分析等許多領域均得到廣泛應用［2］。分子印跡材料還被應用于除草劑、殺蟲劑、環(huán)境污染物、抗生素等物質［3－4］的檢測和定量。

MIP主要用于合成具有單個模板或待測分子識別位點的聚合物或合成材料。它是一種模板誘導的原位形成識別位點的感測材料。除去模板分子以后材料的表面留下具有模板分子形狀的識別位點，該位點可以結合模板分子，并與模板分子大小一致。通常情況下，目標物分子通過結合力以酶促反應的“鎖－鑰”模式被固定在印跡材料的識別位點上。這些結合力包括相對較強的共價鍵和離子相互作用，以及較為溫和的氫鍵到較弱的范德華力［5］，因此MIP材料能夠相對較強地選擇性結合目標物。同生物識別材料相比，MIP材料具有一定的特殊功能，即在惡劣的環(huán)境條件下，MIP受體的穩(wěn)定性與生物系統(tǒng)或生物分子相比更為優(yōu)異［4］。MIP的制備通常包括3個步驟：模板分子和功能單體形成預組裝復合物（氫鍵靜電配位或共價鍵等作用）（預組裝）；加入交聯(lián)劑引發(fā)聚合，使目標官能團和互補的空間結構形式固定結合在聚合物中（聚合）；將模板從聚合物中除去（洗脫），從而獲得特異結合識別模板分子的MIP。常見的分子印跡制備方式包括：本體聚合［6］，引發(fā)聚合后形成塊狀聚合物，經過粉碎、磨細、篩選等過程得到 MIP；懸浮聚合［7］，將單體、致孔劑和分散劑組成均一的混合溶液，加入引發(fā)劑攪拌后產生球狀聚合物；分散聚合［8］，制備過程復雜，反應所需體系價格昂貴，分散劑不易除盡；表面印跡［9］，可以通過改變載體交聯(lián)度、調整孔結構得到粒徑不同的載體；水相印跡［10］，可制備水溶性MIP，合成的MIP形態(tài)多為顆粒和薄膜的形式。

1．2 傳感器技術

傳感器是一種可以對物理或化學刺激產生響應，并產生一個可測量的檢測信號，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求的裝置［11］。傳感器由識別元件和信號轉換裝置組成。隨著分析檢測要求的不斷提高，特別是藥物分析、環(huán)境分析、食品分析和產品檢測需求的日益增多，傳感器作為一種重要的檢測器件，越來越受到人們的關注，其應用十分廣泛，已成為常規(guī)檢測不可或缺的一部分。常用的傳感器，如對不同溫度產生響應而產生不同的輸出電壓的熱電耦、交互式顯示器屏幕的觸摸傳感器，以及對光、熱或壓力等外部物理刺激產生響應的傳感器，其結構相對簡單。而對原子或者分子刺激產生響應的化學傳感器或生物傳感器，其結構則較為復雜［12］。使用化學傳感器和生物傳感器識別原子和分子是傳感器領域的一大趨勢。化學傳感器是將樣品特定組分濃度或者樣品總成分等化學信號轉變?yōu)槟軌驅δ繕宋镞M行分析的化學或物理信號。生物傳感器是一種使用生物識別元件選擇性定量或半定量分析的設備，它具有接受器與轉換器的功能［13］。這些傳感器所使用的材料可以對目標分析物的存在產生響應信號，但產生的信號模糊，不一定能夠正確反映目標物的存在。由于生物傳感器的識別元件——生物識別材料在實際應用中其物理、化學性狀并不穩(wěn)定，例如，生物識別材料不耐酸、不耐熱、不能適用于有機試劑環(huán)境、不能暴露于輻射中等，使得生物傳感器發(fā)展受到明顯限制。因此，在實際樣品檢測時，化學傳感器和生物傳感器只能選擇性地檢測復雜基質中目標物。但通常情況下，實際樣品極為復雜，樣品中存在許多不同濃度的干擾物質。為達到檢測目的，傳感器不僅需要對目標物敏感，而且需具備抗干擾物能力。樣品預處理技術成為解決這個問題的關鍵環(huán)節(jié)［14－15］。樣品預處理通常使用色譜分離、電泳分離或者膜萃取等方法［16－18］，預處理步驟較為復雜。當前，為了避免費時費力的樣品預處理步驟，人們開發(fā)出能夠模仿生物識別特性的、廉價、可再生、穩(wěn)定的合成材料，以替代如抗體或酶等高成本、低可用性生物識別材料，使用這些材料作為識別元件，組建穩(wěn)定實用的傳感器。

2 基于MIP的熒光傳感器的原理和作用方式

光致發(fā)光光譜是一種已被證實在化學傳感方面十分有效的分析技術。由于其靈敏度和可靠性高，能快速、精確地識別光學信號的改變。隨著材料科學、微電子技術以及計算機科學的進步，應用光致發(fā)光光譜學來發(fā)展新的分析方法逐漸成為研究的熱點。特別是基于MIP的光致發(fā)光傳感器（熒光傳感器），代表了最近發(fā)展起來的一類將光學信號用于分析的新型材料傳感器。在MIP制備過程中使用熒光功能單體和（或）熒光模板分子，使合成的MIP內部空腔形成特定的發(fā)色團或熒光基團，得到的MIP又稱熒光 MIP（fMIP）［19－23］。熒光 MIP選擇性地重新結合模板分子時，模板分子與MIP結合時的能量轉移可導致熒光 MIP發(fā)生熒光變化［24－27］，包括熒光淬滅、熒光增強、熒光偏移。熒光猝滅可能在一定程度上影響檢測的靈敏度，熒光增強則可提高檢測的靈敏度。目前制備MIP熒光傳感器的方法主要有4種：①檢測本身具有光學性質的目標物，一般以熒光目標物為印跡分子，利用分子印跡技術制備成熒光MIP，然后通過測定識別前后熒光MIP的熒光變化對熒光目標物進行定性與定量測量。這種熒光傳感器制備相對簡單，檢測便捷，但要求目標物本身具有熒光（至少要包含一種發(fā)色團或熒光團）。②使不發(fā)光的目標物同和它具有相同功能基團的發(fā)光類似物進行交換，合成具有熒光團的物質，將其直接作為熒光功能單體參與形成空腔，通過監(jiān)測聚合物中目標物與熒光功能單體結合前后熒光信號的變化來檢測目標物，合成的該熒光單體既為識別元件亦為探測元件；或采用分子印跡－熒光猝滅法，在MIP中包埋熒光試劑，利用熒光猝滅分析方法分析目標物。③在聚合物合成中使用發(fā)光指示分子檢測熒光標記競爭物，該方法不需要合成具有發(fā)色團或熒光團的功能單體，避免了模板分子對痕量目標物分析檢測時的干擾，已被證明同免疫檢測有類似的靈敏度［28］。④使用具有選擇性的，作用于目標物的發(fā)光聚合物。

3 各種MIP熒光傳感器的制備和應用

3．1 離子的檢測

制備離子分子印跡聚合物（ion－imprinted polymer，IIP）是使用MIP開發(fā)化學傳感器技術的一個很有趣的應用，該技術可以在干擾物存在的情況下檢測痕量離子。在固相萃?。╯olid－phase extraction，SPE）或者電化學傳感中，離子通常不能直接印跡于聚合物中，而是與發(fā)光基質形成配位鍵之后，隨著發(fā)光基質進入聚合物中達到光致發(fā)光的目的。這種傳感方式是基于離子和發(fā)光基質的配位鍵的形成和斷裂而導致的發(fā)光基質光學信號的改變。盡管大部分離子檢測是使用的電化學方法，但仍存在使用光致發(fā)光檢測Al3＋的方法。

由于Al3＋在工業(yè)和飲用水中的廣泛應用而導致了許多疾病，因此制備和評價用于Al3＋檢測的離子分子印跡聚合物具有十分重要的意義［29］。Al－Kindy等［30］利用桑色素（3，5，7，2′，4′－五羥黃酮）能與Al3＋配位而發(fā)光，合成了一種新型熒光MIP。此種聚合物使用MIP制備的經典方法本體聚合合成，經過研磨和過篩，最后被放置于一個小反應器中，并在流溢條件下進行實驗。為了防止化學傳感顆粒在流通池中被沖走，該MIP被固定在尼龍網上。該法使用甲苯、二氯乙烷和乙腈作為溶劑。當激發(fā)波長為450nm時，Al3＋結合桑色素形成配位鍵使得MIP在525nm處出現熒光增強。在最優(yōu)分析條件下，該傳感器的線性范圍最高到1μg／mL，檢出限在0．01μg／mL。該方法與其他基于光學纖維或流溢測量法的離子發(fā)光化學傳感器相比結果一致性較高。大量交叉反應實驗證實，其他離子對MIP的影響沒有顯著性差異，同Al3＋相比，當 Mg2＋存在于甲苯中時，MIP的熒光顯著增強（約為總強度的50%），當Be2＋存在乙腈中時，熒光增強強度相當于Al3＋的90%。

IIP的另一用途是用于對識別Al3＋的 MIP進行表征并優(yōu)化［31］。8－羥基喹啉－5－磺酸的空間性能絡合Al3＋離子而產生超分子結構，隨后可使用乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）同2－甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）熱共聚來固定該結構。使用本體聚合合成 MIP后，再將 MIP粉碎使用。與 Al－Kindy等［30］方法不同，該研究使用了水相溶液，但仍使用了相同的分析流通池系統(tǒng)用于探討MIP的性能。當激發(fā)波長為365nm時，MIP結合Al3＋后495nm處的熒光強度下降。同時，對存在陽離子（Cu2＋，Ca2＋，Mg2＋，Pb2＋，Co2＋，Cd2＋以及Zn2＋）干擾的情況下，對傳感器的響應進行檢測發(fā)現，當Al3＋和陽離子比例為1∶1時，熒光響應沒有明顯的改變。當陽離子比例為1∶5和1∶10時，Zn2＋對檢測有影響。而其他陽離子干擾的影響并不顯著。10min反應后線性動態(tài)濃度范圍達到1．0×104mol／L，檢出限為3．62μmol／L。Güney等［32］于2002年合成了用于檢測Pb2＋的熒光 MIP，以 MAA為功能單體，N－乙烯基咔唑為熒光功能單體，AIBN熱引發(fā)聚合，采用鹽酸為洗脫液，檢測結果顯示Pb2＋導致MIP熒 光 猝 滅，檢 測 范 圍 在 10－6mol／L 至 10－2mol／L之間。

眾所周知，汞在生活中被廣泛使用，例如溫度計、壓力計以及科學儀器設備等，然而，汞具有劇毒性以及易反應性，檢測汞相關的污染物存在較大困難。因此，開發(fā)一種用來檢測汞的熒光IIP膜是非常重要的［33］。用來檢測Hg2＋的膜由4－乙烯基吡啶和9－乙烯基咔唑2種熒光功能單體合成，通過基于Hg2＋的孤對電子與吡啶和咔唑結合形成絡合鍵而與 Hg2＋結合。該膜的線性范圍是5×10－7mol／L到1．0×10－4mol／L，當 Hg2＋濃 度 為 1．0×10－5mol／L時，該傳感器對所有競爭離子都有響應。然而當競爭性離子Cu2＋（4．87%）和Pb2＋（4．57%）存在時，盡管對傳感器的識別能力影響最大，但在該影響下傳感器仍能很好地檢測Hg2＋。這一進展促進了IIP的進一步發(fā)展。

3．2 生物分子的檢測

天然識別物質，例如酶或者抗體，能特異性地結合生物分子，該類物質的化學穩(wěn)定性很低，僅能在嚴格的溫度和pH范圍內保持穩(wěn)定。同時，這些生物受體的制備非常復雜，并經常需要進行動物實驗（例如制備抗體時）。相比之下，MIP的物理和化學抗性較高，因此MIP化學傳感器的易降解性與生物傳感器相比具有眾多優(yōu)勢。然而MIP傳感器仍有一些限制。比如當模板分子不能完全從MIP中去除時，MIP的靈敏度將會降低。更重要的是，MIP具有較低的生物相容性。此外由于存在非選擇性識別位點，MIP對目標物的選擇性可能會降低。盡管現在已合成的許多發(fā)光MIP化學傳感器的傳感表現良好，但是至今仍沒有建立其設計制造的通用流程。

Chow等［34］以MAA為功能單體，將非熒光性模板高半胱氨酸熒光化，制備成熒光MIP測定血漿中高半胱氨酸的含量，其結合常數KB為（9．28±1．6）×10－5mol／L，最大結合容量 Bmax為（11．9±0．8）nmol／g。MIP熒光強度的變化與血漿中高半胱氨酸的濃度呈線性相關。Urraca等［35－36］則首先合成玉米赤霉烯酮毒素的結構類似物cyclododecyl 2，4－dihydroxybenzoate（CDHB），然后以 CDHB為熒光模板，1－烯丙基哌嗪為功能單體，合成可特異性結合玉米赤霉烯酮毒素的熒光MIP，可檢測食物樣品中濃度范圍為5．0×10－5mol／L 至5．0×10－4mol／L的玉米赤霉烯酮毒素。Turkewitsch等［37］發(fā)明了一種用于檢測3’，5’環(huán)磷酸腺苷（cAMP）的熒光傳感器，其熒光功能單體是反式－4－［1，4－（N，N－二甲基氨基）苯乙烯基］－N－乙烯基芐基氯化物（vb－DMASP）染料。在這種MIP中熒光染料能同時識別和檢測cAMP。帶正電的vb－DMASP染料與帶負電荷的cAMP相互作用形成預聚合的復合物之后，本體聚合的MIP被粉碎研磨，用于檢測不同濃度cAMP水溶液。當激發(fā)波長為469nm時，MIP與目標物相結合后在發(fā)射波長595nm處的熒光強度降低，而vb－DMASP的發(fā)射波長在蛋白自熒光可以忽略的范圍內，能避免蛋白自熒光的干擾。由于結合位點的飽和，MIP的動態(tài)線性范圍是10～100 μmol／L，復合穩(wěn)定系數 KMIP＝（3．5±1．7）×105L／mol。通過對類似物3’，5’環(huán)鳥甘酸（cGMP）的交叉反應實驗證實cAMP－MIP對水性cAMP有很高的親和力和選擇性。隨后有研究者進行了一系列關于vb－DMASP應用于 MIP 的研究［38－39］。在這些研究中，使用時間分辨熒光光譜研究本體熒光MIP。熒光壽命參數表明MIP熒光隨著cAMP濃度的升高而降低。而熒光衰變實驗證實有2種不同類型的空腔存在于聚合物中。一種是易于結合和進入的空腔，另一種是深埋于聚合物內部不易進入的空腔。隨著目標物初始濃度的升高，MIP的熒光壽命逐漸降低。然而研磨后顆粒表面可進入的識別位點易受損，為了解決這一問題，該研究合成了一種識別cAMP的MIP薄層［40］。與本體 MIP類似，當 MIP沉積于石英基質上成為薄片后，與vb－DMASP結合發(fā)生熒光猝滅現象。由于MIP與cAMP相互作用所引起的熒光猝滅更為有效，其復合穩(wěn)定系數105≤KMIP≤106L／mol，同時由于cAMP結合位點的親和性不同，故存在本體MIP的KMIP和薄層MIP相比有所不同。另有研究者合成了一些新型cGMP的熒光 MIP［41－42］。在薄層熒光 MIP傳感器中，使用1．3－二 苯 基－6－乙 烯 基－1H－吡 唑 并 ［3，4－b］喹 啉（PAQ）作為熒光指示劑與cGMP反應，以及使用穩(wěn)態(tài)熒光光譜和時間分辨熒光光譜分析技術來獨立研究當cAMP存在的情況下該化學傳感器的相關性質，穩(wěn)態(tài)熒光光譜法常被用于MIP檢測，而使用時間分辨熒光光譜結合顯微鏡技術是一種MIP檢測的新方法。在類似的研究中［43］，合成本體cGMPMIP時，使用2－丙烯酰胺基吡啶用作為熒光信使。相對于類似物GMP和cAMP，該MIP對水性cGMP具有高親和力和高選擇性，其激發(fā)波長為355nm，發(fā)射波長為460nm。當目標物濃度為100 μmol／L時，熒光濃度依賴性淬滅達到最高水平，復合穩(wěn)定系數KMIP為3×105L／mol。這些結果與前面所述的研究結果具有良好的一致性［40］。

3．3 化學戰(zhàn)劑及毒物的檢測

化學和生物戰(zhàn)技術以及農業(yè)產業(yè)的進步刺激了復合毒物的發(fā)展。雖然化學和生物武器已被禁止，但神經毒氣和毒素仍有庫存［44］。另外，由于農業(yè)中經常使用殺蟲劑而使殺蟲劑進入環(huán)境中造成顯著污染。當有機磷農藥存在時，傳統(tǒng)的神經毒氣傳感器易產生假信號。而基于MIP技術的化學傳感器則能選擇性地結合化學戰(zhàn)劑［45］。當潛在威脅存在時，由于經過增強的光信號易于檢測、傳送，光信號能即時傳遞信息，所以熒光傳感器是檢測神經毒劑的一種十分有效的手段。

MIP混合Eu3＋能對一種化學戰(zhàn)劑模擬物——甲基水楊酸鹽（MES）進行光學檢測。因為Eu3＋的吸收峰在近紫外區(qū)，所以Eu3＋與 MIP混合能夠在375nm處被常用的激光二極管所激發(fā)，于是在石英基底玻片上合成一層 MIP混合Eu3＋的薄膜。該MIP和NIP薄膜都進行了檢測己烷中的MES和結構類似物亞甲基－3，5－二甲基苯（DMB）的測試，MES－MIP的熒光強度明顯比其NIP熒光強度強，而DMB－MIP的熒光強度也大于其NIP。最近Southard等［46］新合成了一種含有Eu3＋的用于檢測百治磷的MIP復合物。使用可逆加的斷裂鏈轉移（RAFT）聚合及關環(huán)復分解（RCM），來獲得具有能形成嵌段共聚物的MIP側臂。當激發(fā)波長為338 nm時，這種含有Eu3＋的MIP在614nm處有一銳峰，半峰寬為10nm。該MIP在0～200ppb對百治磷敏感，但高于該濃度時達到飽和狀態(tài)。對百治磷的類似物——敵敵畏、二嗪農和甲基膦酸二甲酯進行了交叉反應測試，結果表明，即使在比百治磷的初始濃度高得多的濃度下（＞1 000ppb），該MIP對類似物仍沒有表現出任何光響應性。Sánchez－Barragán等［47］于2007年報道了一種用于檢測胺甲萘的熒光MIP傳感器，采用流動注射方式檢測胺甲萘的熒光，結果表明，該傳感器線性檢測范圍為5～50μg／L，檢 測 限 可 達 到 0．27μg／L。Lieberzeit等［48］于2008年報道了用于檢測芘的熒光傳感器，該傳感器以2種多環(huán)芳烴為模板分子，以含有25%三異氰酸酯的4，4′－亞甲基雙（異氰酸苯酯）作為功能單體與交聯(lián)劑，加入聚乙二醇，同時混溶于嘧啶溶液中進行預聚合，然后旋涂于石英板上，最后去除模板分子。熒光傳感器檢測限低于10ng／L，吸附飽和濃度為15g／L，易受熒光猝滅和分子激發(fā)態(tài)的影響。

另外，MIP還被用于檢測包括農藥和殺蟲劑等在內的非水解有機磷農藥［49］。當與目標物接觸時，這些MIP化學傳感器的發(fā)光強度增大，這種增強是由于水的斥力以及目標物與銪的共價結合而引起的。當激發(fā)波長為466nm時，在610nm到625nm處發(fā)光增強。厚度為400μm的MIP薄膜涂覆在光纖的前端，檢出限小于10ppt，響應時間少于15 min，并且具有很寬的動態(tài)線性范圍。甲基毒死蜱（吡啶有機硫代磷酸酯類）、二嗪農（嘧啶有機磷）和草甘膦（平面有機磷）這3種不同類別的化合物被用作MIP的模板分子，其檢出限分別為7、9、5ppt；當pH＝10．5，響應時間分別為15、12、14min；動態(tài)線性范圍最高濃度為100ppm。對類似物毒死蜱－乙基、蠅毒磷或敵敵畏等都進行交叉反應實驗，這些MIP的化學發(fā)光均無顯著增強。

近年來，同樣有使用量子點（QDs）作為MIP熒光信使來檢測硝基炸藥的研究［50］被發(fā)表。這些研究指出，其MIP對DNT和TNT水溶液的檢出限分別為30．1μmol／L和40．7μmol／L。雖然這是一項較新的MIP技術，但其檢出限比其他靈敏的TNT檢測系統(tǒng)的檢出限低出100倍，如果改良了該系統(tǒng)的膠體穩(wěn)定性和微粒的粒度分布，這項研究將開創(chuàng)一種新的用于制備MIP化學傳感器的合理方法。

另外還有一些聯(lián)合使用量子點和MIP來檢測擬除蟲菊酯的新方法。擬除蟲菊酯類農藥是常用的殺蟲劑，被廣泛應用于農業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)及家用殺蟲中。該研究顯示［23］，量子點被固定在具有λ氯氟氰菊酯印跡位點的硅膠顆粒上，當目標物濃度升高時熒光強度降低。相較于其他擬除蟲菊酯（氯氰菊酯、氯菊酯和溴氰菊酯），該納米MIP薄層對λ氯氟氰菊酯有很好的選擇性（3倍），檢出限為3．6mg／L，回收率為96%。另有一種圍繞量子點合成聚合物外殼的方法優(yōu)于量子點鑲嵌法：較大的比表面積，可與更多分析物結合；識別位點和量子點間距離較短導致更強的量子點發(fā)光。該系統(tǒng)的缺點則在于重結合時量子點膠體系統(tǒng)十分穩(wěn)定。利用這種方法，Wang等［51］合成了一種能檢測水中五氯苯酚的MIP。五氯苯酚是一類用作除草劑、殺蟲劑或木材防腐的有機氯化合物。五氯苯酚的短期暴露可對重要器官，如肝、腎或肺，產生嚴重損害，基于修飾Mn的硫化鋅量子點的MIP光學傳感器通過化學發(fā)光的改變可以用來檢測水樣中的五氯苯酚。該MIP能在nmol／L濃度下識別目標物，而當其他有機氯存在時，其NIP也能識別五氯苯酚。2009年還報道了一種采用鹵化雙酚作為識別元件，用于識別水中甲萘威（1－萘基甲基氨基甲酸酯）的具有高度選擇性的MIP［52］。甲萘威屬于氨基甲酸酯類化合物，它主要用作家庭花園、商業(yè)性農業(yè)殺蟲劑用來保護植被。使用本體聚合制備含有和不含有鹵原子（溴或碘）的MIP，引入重鹵原子，能在重鹵原子引起的室溫磷光的基礎上檢測識別目標物。這種方法克服了傳統(tǒng)熒光檢測的常見缺點，如熒光壽命短和易散射等，但是該分析信號對溫度敏感，在這種條件下，鹵化的MIP對甲萘威的響應比NIP高4～10倍。Fang等［53］還合成了一種基于流動注射的化學發(fā)光系統(tǒng)的用于檢測馬來酰肼的熒光MIP化學傳感器。馬來酰肼是一種用于蔬菜儲存的暫時性植物生長抑制劑。當馬來酰肼與堿性魯米諾－高碘酸鉀反應，產生強大的后發(fā)光現象，可以使用光電倍增管來檢測該種光電信號。反應結束后，被吸收的目標物被流動液帶走除去，而MIP上的空腔能再次吸附目標物。該馬來酰肼－MIP的動態(tài)線性范圍是3．5×10－4mg／L至5．0×10－2mg／L，檢出限為6．0×10－5mg／L，并自稱比其他除草劑常規(guī)檢測方法的檢出限要低得多。

4 小結

本文闡述了在過去十幾年中熒光傳感器取得的重大進展。通常情況下，因文獻中所合成的材料使用了不同的參數來表征其重要特性，所以很難評估合成材料的質量，因此本文使用了最典型的、最重要參數（復合穩(wěn)定常數和檢測線）來評價這些納米材料。大部分的光學傳感方法是基于單波長的熒光測量，其波長是由熒光指示染料所決定的，目標物與指示劑相互作用而導致熒光強度改變。開發(fā)更多特殊的指示劑，更精確地定制MIP的結構以及在納米尺寸上使用MIP技術等方向都是未來MIP研發(fā)的熱點。納米MIP上使用新的指示劑將有可能提高選擇性分子印跡位點的生成率。由于納米顆粒的表面積顯著減少，目標物在納米MIP中的擴散運動比在本體MIP或薄層MIP中的更為有效。此外，使用核－殼結構，可以開發(fā)出其外殼具有印跡位點的納米顆粒。通過調整納米級殼層的厚度，可以顯著降低化學傳感器的響應時間。隨著納米粒子的殼結合更加敏感和更具選擇性的指示劑技術的應用，通過流通式系統(tǒng)或生物芯片陣列技術可以連續(xù)檢測各種分析物。這些新技術的開發(fā)和使用將使得實驗室中的醫(yī)學研究成果順利轉化為工業(yè)生產中的過程分析技術。

［1］ Chen L，Xu S，Li J．Recent advances in molecular imprinting technology：current status，challenges and highlighted applications［J］．Chem Soci Rev，2011，40（5）：2922－2942．

［2］ 牛計偉，荊濤，戴晴，等．分子印跡固相萃?。咝б合嗌V法用于奶粉樣品中痕量三聚氰胺的殘留檢測［J］．華中科技大學學報：醫(yī)學版，2012，41（2）：185－189．

［3］ Haupt K，Mosbach K．Molecularly imprinted polymers and their use in biomimetic sensors［J］．Chem Rev，2000，100（7）：2495－2504．

［4］ Piletsky S A，Turner N W，Laitenberger P．Molecularly imprinted polymers in clinical diagnostics—Future potential and existing problems［J］．Med Eng Phy，2006，28（10）：971－977．

［5］ Mayes A，Whitcombe M．Synthetic strategies for the generation of molecularly imprinted organic polymers［J］．Adv Drug Deliv Rev，2005，57（12）：1742－1778．

［6］ 盛海波，王波，姚薇，等．負載鈦催化丁烯－1本體聚合研究［J］．彈性體，2005，15（3）：21－23．

［7］ 李耀倉，馬紅霞，羅凡，等．懸浮聚合法制備微球狀壓敏膠的研究［J］．中國膠粘劑，2012，20（12）：38－41．

［8］ 陳沖，蘇向東，韓峰，等．高單體濃度非水分散聚合制備大粒徑聚苯乙烯微球［J］．貴州科學，2012，30（1）：42－45．

［9］ 張進，牛延慧，王超英．壬基酚表面印跡聚合物微球的合成及分子識別特性［J］．分析測試學報，2013，31（12）：1519－1524．

［10］ Lee H，Dellatore S M，Miller W M，et al．Mussel－inspired surface chemistry for multifunctional coatings［J］．Science，2007，318（5849）：426－430．

［11］ Hillberg A，Brain K，Allender C．Molecular imprinted polymer sensors：implications for therapeutics［J］．Adv Drug Deliv Rev 2005，57（12）：1875－1889．

［12］ Suriyanarayanan S，Cywinski P J，Moro A J，et al．Chemosensors based on molecularly imprinted polymers［M］．Molecular Imprinting：Springer，2012：165－265．

［13］ Thévenot D R，Toth K，Durst R A，et al．Electrochemical biosensors：recommended definitions and classification［J］．Biosens Bioelectron，2001，16（1）：121－131．

［14］ Zheng M M，Gong R，Zhao X，et al．Selective sample pretreatment by molecularly imprinted polymer monolith for the analysis of fluoroquinolones from milk samples［J］．J Chromatogr A，2010，1217（14）：2075－2081．

［15］ Yang K X，Kitto M E，Orsini J P，et al．Evaluation of sample pretreatment methods for multiwalled and single－walled carbon nanotubes for the determination of metal impurities by ICPMS，ICPOES，and instrument neutron activation analysis［J］．J Anal At Spectrom，2010，25（8）：1290－1297．

［16］ Chambers S D，Svec FFréchet J M．Incorporation of carbon nanotubes in porous polymer monolithic capillary columns to enhance the chromatographic separation of small molecules［J］．J Chromatogr A，2011，1218（18）：2546－2552．

［17］ Mellors J S，Jorabchi K，Smith L M，et al．Integrated microfluidic device for automated single cell analysis using electrophoretic separation and electrospray ionization mass spectrometry［J］．Anal Chem，2010，82（3）：967－973．

［18］ Eibak L，Gjelstad A，Rasmussen K E，et al．Kinetic electro membrane extraction under stagnant conditions－Fast isolation of drugs from untreated human plasma［J］．J Chromatogr A，2010，1217（31）：5050－5056．

［19］ Li J，Kendig C E，Nesterov E E．Chemosensory performance of molecularly imprinted fluorescent conjugated polymer materials［J］．J Am Chem Soc，2007，129（51）：15911－15918．

［20］ Ng S M，Narayanaswamy R．Molecularly imprintedβ－cyclodextrin polymer as potential optical receptor for the detection of organic compound［J］．Sens Actuators B Chem，2009，139（1）：156－165．

［21］ Krupadam R J．An efficient fluorescent polymer sensing material for detection of traces of benzo［a］pyrene in environmental samples［J］．Environ Chem Lett，2011，9（3）：389－395．

［22］ Inoue J，Ooya T，Takeuchi T．Protein imprinted TiO2－coated quantum dots for fluorescent protein sensing prepared by liquid phase deposition［J］．Soft Matter，2011，7（20）：9681－9684．

［23］ Li H，Li Y，Cheng J．Molecularly imprinted silica nanospheres embedded CdSe quantum dots for highly selective and sensitive optosensing of pyrethroids［J］．Chem Mater，2010，22（8）：2451－2457．

［24］ Kubo H，Yoshioka N，Takeuchi T．Fluorescent imprinted polymers prepared with 2－acrylamidoquinoline as a signaling monomer［J］．Org Lett，2005，7（3）：359－362．

［25］ Jenkins A L，Bae S Y．Molecularly imprinted polymers for chemical agent detection in multiple water matrices［J］．Anal Chim Acta，2005，542（1）：32－37．

［26］ Takeuchi T，Mukawa T，Shinmori H．Signaling molecularly imprinted polymers：molecular recognition－based sensing materials［J］．Chem Rec，2005，5（5）：263－275．

［27］ Manju S，Hari P，Sreenivasan K．Fluorescent molecularly imprinted polymer film binds glucose with a concomitant changes in fluorescence［J］．Biosens Bioelectron，2010，26（2）：894－897．

［28］ Wiskur S L，Ait－Haddou H，Lavigne J J，et al．Teaching old indicators new tricks［J］．Acc Chem Res，2001，34（12）：963－972．

［29］ Proudfoot A T．Aluminium and zinc phosphide poisoning［J］．Clin Toxicol，2009，47（2）：89－100．

［30］ Al－Kindy S，Badia R，Diaz－Garcia M．Fluorimetric monitoring of molecular imprinted polymer recognition events for aluminium［J］．Anal Lett，2002，35（11）：1763－1774．

［31］ Ng S M，Narayanaswamy R．Fluorescence sensor using a molecularly imprinted polymer as a recognition receptor for the detection of aluminium ions in aqueous media［J］．Anal Bioanal Chem，2006，386（5）：1235－1244．

［32］ Güney O，Yilmaz Y，Pekcan?．Metal ion templated chemosensor for metal ions based on fluorescence quenching［J］．Sens Actuators B Chem，2002，85（1）：86－89．

［33］ Güney O，Cebeci F C．Molecularly imprinted fluorescent polymers as chemosensors for the detection of mercury ions in aqueous media［J］．J Appl Polym Sci，2010，117（4）：2373－2379．

［34］ Chow C F，Lam M H，Leung M K．Fluorescent sensing of homocysteine by molecular imprinting［J］．Anal Chim Acta，2002，466（1）：17－30．

［35］ Urraca J，Marazuela M，Merino E，et al．Molecularly imprinted polymers with a streamlined mimic for zearalenone analysis［J］．J Chromatogr A，2006，1116（1）：127－134．

［36］ Navarro－Villoslada F，Urraca J L，Moreno－Bondi M C，et al．Zearalenone sensing with molecularly imprinted polymers and tailored fluorescent probes［J］．Sens Actuators B Chem，2007，121（1）：67－73．

［37］ Turkewitsch P，Wandelt B，Darling G D，et al．Fluorescent functional recognition sites through molecular imprinting．A polymer－based fluorescent chemosensor for aqueous cAMP［J］．Anal Chem，1998，70（10）：2025－2030．

［38］ Wandelt B，Mielniczak A，Turkewitsch P，et al．Steady－state and time－resolved fluorescence studies of fluorescent imprinted polymers［J］．J Lumin，2003，102：774－781．

［39］ Wandelt B，Turkewitsch P，Wysocki S，et al．Fluorescent molecularly imprinted polymer studied by time－resolved fluorescence spectroscopy［J］．Polymer，2002，43（9）：2777－2785．

［40］ Cywinski P，Wandelt B，Danel A．Thin－layer film with an incorporated pyrazoloquinoline derivative as a fluorescent sensor for nucleotides［J］．Adsorp Sci Technol，2004，22（9）：719－729．

［41］ Cywinski P，Sadowska M，Danel A，et al．Fluorescent，molecularly imprinted thin－layer films based on a common polymer［J］．J Appl Poly Sci，2007，105（1）：229－235．

［42］ Cywinski P J，Sadowska M，Wandelt B，et al．Thin－layer molecularly imprinted sensors studied by fluorescence microscopy［J／OL］．e－Journal of Surface Science and Nanotechnology，2010，8：293－297．

［43］ Manesiotis P，Hall A J，Sellergren B．Improved imide receptors by imprinting using pyrimidine－based fluorescent reporter monomers［J］．J Org Chem，2005，70（7）：2729－2738．

［44］ Okumura T，Ariyoshi K，Hitomi T，et al．Lessons learned from nerve agent attacks in Iran and Japan：Is it really necessary to stockpile oximes？［J］．Toxin Rev，2009，28（4）：255－259．

［45］ Pohanka M，Karasova J Z，Kuca K，et al．Colorimetric dipstick for assay of organophosphate pesticides and nerve agents represented by paraoxon，sarin and VX［J］．Talanta，2010，81（1）：621－624．

［46］ Southard G E，Van Houten K A，Murray G M．Soluble and processable phosphonate sensing star molecularly imprinted polymers［J］．Macromolecules，2007，40（5）：1395－1400．

［47］ Sánchez－Barragán I，Karim K，Costa－Fernández J M，et al．A molecularly imprinted polymer for carbaryl determination in water［J］．Sens Actuators B Chem，2007，123（2）：798－804．

［48］ Lieberzeit P A，Halikias K，Afzal A，et al．Polymers imprinted with PAH mixtures—comparing fluorescence and QCM sensors［J］．Anal Bioanaly Chem，2008，392（7／8）：1405－1410．

［49］ Boyd J W，Cobb G P，Southard G E，et al．Development of molecularly imprinted polymer sensors for chemical warfare agents［J］．Johns Hopkins APL Tech Dig，2004，25（1）：44－49．

［50］ Stringer R C，Gangopadhyay S，Grant S A．Detection of nitroaromatic explosives using a fluorescent－labeled imprinted polymer［J］．Anal Chem，2010，82（10）：4015－4019．

［51］ Wang H F，He Y，Ji T R，et al．Surface molecular imprinting on Mn－doped ZnS quantum dots for room－temperature phosphorescence optosensing of pentachlorophenol in water［J］．A－nal Chem，2009，81（4）：1615－1621．

［52］ Alvarez－Diaz A，Costa J M，Pereiro R，et al．Halogenated molecularly imprinted polymers for selective determination of carbaryl by phosphorescence measurements［J］．Anal Bioanal Chem，2009，394（6）：1569－1576．

［53］ Fang Y，Yan S，Ning B，et al．Flow injection chemiluminescence sensor using molecularly imprinted polymers as recognition element for determination of maleic hydrazide［J］．Biosens Bioelectron，2009，24（8）：2323－2327．