|
基于分子印記技術(shù)和熒光、磷光檢測(cè)的仿生分子識(shí)別方法
許金鉤 朱慶枝 2006/10/23
摘要：介紹了分子印記技術(shù)的原理、方法及其在仿生分子識(shí)別中的應(yīng)用.對(duì)基于熒光和磷光檢測(cè)有仿生分子識(shí)別的發(fā)展前景進(jìn)行了展望.
關(guān)鍵詞：分子印記高分子；分子識(shí)別；熒光；磷光
中圖分類號(hào)：O657.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Molecular Imprinting-Based Biomimetic Molecular Recognition with Fluorescence or Phosphorescence Detection
XU Jin-gou，ZHU Qing-zhi
（Department of Chemistry，Xiamen University，F(xiàn)ujianXiamen361005，China）
Abstract：The basic principle of molecular imprinting-based biomimetic molecular recognition was concisely introduced.Also，the advances of molecular imprinting-based biomimetic molecular recognition methods with fluorescence or phosphorescence detection were briefly reviewed and its prospect was discussed.
Keywords：molecular imprinting；molecular recognition；fluorescence；phusphorescence
1 生物分子識(shí)別的局限性
生物分子識(shí)別是生命科學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容之一，它主要包括抗體對(duì)抗原、酶對(duì)底物以及激素對(duì)受體的識(shí)別等，其特點(diǎn)是專一性高、干擾少.目前生物分子識(shí)別及其相關(guān)技術(shù)，如免疫分析、酶技術(shù)等，以其分析的高特異性和高靈敏度，已廣泛地應(yīng)用于臨床檢驗(yàn)、藥物分析、環(huán)境評(píng)價(jià)、食品檢驗(yàn)以及基因診斷等領(lǐng)域.但是，生物分子識(shí)別系統(tǒng)是建立在一些脆弱的生物活性物質(zhì)識(shí)別單元基礎(chǔ)上（如抗體、酶等），這些生物活性物質(zhì)易失活，缺乏保存和操作的穩(wěn)定性，并且在制備和純化等方面條件苛刻，操作繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力.這在很大程度上限制了生物分子識(shí)別的進(jìn)一步應(yīng)用.
2 基于分子印記技術(shù)的仿生分子識(shí)別
近年來出現(xiàn)的分子印記高分子（molecular imprinting polymer，MIP）為克服上述生物抗體和酶的局限性提供了強(qiáng)有力的工具.MIP的制備是建立在簡(jiǎn)單的分子印記技術(shù)基礎(chǔ)之上：首先將模板分子（待測(cè)物）和一些功能型配體混合，使功能型配體通過弱的分子間作用力(如氫鍵、靜電作用、疏水作用)或可逆共價(jià)結(jié)合方式和模板分子配合，進(jìn)行分子自組裝.然后加入高分子單體和交聯(lián)劑，通過自由基聚合反應(yīng)將自組裝的功能型配體在空間上加以固定，將高分子粉碎后，利用洗脫或萃取方式除去高分子基質(zhì)中的模板分子.這樣，在高分子基質(zhì)中就形成了在三維空間大小、形狀以及功能配體都與模板分子互補(bǔ)的分子印記微腔，所制成的MIP被稱為“塑料抗體”或“人工抗體”，可實(shí)現(xiàn)對(duì)模板分子的特異性識(shí)別.這種特異性可以和多克隆抗體相媲美.
和天然抗體相比，MIP具有以下優(yōu)點(diǎn)：①耐熱、耐酸、耐堿、抗有機(jī)溶劑以及金屬離子，穩(wěn)定性好，室溫下可以長(zhǎng)期保存；②制備簡(jiǎn)單，操作方便，可以進(jìn)行批量生產(chǎn)；③不必免疫動(dòng)物，且可獲得免疫動(dòng)物所不能得到的“抗體”；④可以反復(fù)使用；⑤價(jià)格低廉.
因此，設(shè)計(jì)、合成既具有類似生物抗體的高親合性和高專一性，又具有耐熱、耐酸、耐堿且又可以長(zhǎng)期穩(wěn)定的人工抗體，在部分領(lǐng)域替代生物抗體以進(jìn)行仿生分子識(shí)別，或者完成一些生物抗體所不能完成的工作，具有重要的科學(xué)意義，在化學(xué)、生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景.
3 基于分子印記技術(shù)和熒光、磷光檢測(cè)的仿生分子識(shí)別方法的發(fā)展前景
分子印記技術(shù)的原理雖已提出多年，但直到1993年Mosbach等在Nature上發(fā)表分子印記的“塑料抗體”和仿生免疫分析后，這一技術(shù)才迅速發(fā)展起來，國(guó)外有關(guān)MIP分子識(shí)別的報(bào)道一直呈指數(shù)上升趨勢(shì).MIP前期工作主要集中在制備手性物質(zhì)的分離材料方面.MIP人工抗體及仿生分子識(shí)別是當(dāng)前國(guó)外MIP研究的熱崐點(diǎn)之一，已用于環(huán)境污染物、藥物、氨基酸、手性分子、核苷酸等多種物質(zhì)的測(cè)定.迄今，雖然有關(guān)基于MIP的仿生熒光分子識(shí)別的報(bào)道還很少，所建立的方法和體系十分有限，且大都局限于熒光物質(zhì)的直接分子識(shí)別.磷光法分子識(shí)別則尚未見報(bào)道.采用仿生免疫分析方法的報(bào)道不多，且都局限于小分子物質(zhì)（（未完，下一頁(yè)）
|