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该综述聚焦聚合物基光学化学传感器在葡萄糖检测中的应用，介绍分子印迹聚合物（MIPs）、聚合物纳米颗粒、共轭聚合物、水凝胶等材料，结合荧光、表面增强拉曼散射（SERS）、表面等离子体共振（SPR）等技术，分析优势、挑战及改进策略，展望其在生物医学领域的潜力。
聚合物基光学化学传感器在葡萄糖检测中的研究进展
引言
葡萄糖作为多数生物的主要能源物质，其血液浓度是糖尿病、肥胖、癌症等疾病的重要生物标志物。糖尿病因胰岛素分泌不足或细胞响应缺陷导致血糖失衡，全球糖尿病患者增多，推动无创血糖监测技术发展。传统有创血糖检测（如指尖采血结合电化学传感器）存在不适和感染风险，促使高性能无创传感器的研发。
化学传感器通过选择元件将目标分析物的化学信息转化为光学、电化学等信号，理想的化学传感器需对目标物具有高特异性的主客体相互作用。聚合物在化学传感器构建中至关重要，可增强信号或捕获分析物信息，助力复杂体系中痕量目标物的检测。
分子印迹技术与绿色化学结合，发展出环境友好的印迹材料；光学化学传感器因光源和探测器成本低、响应快、检测能力强等优势，在葡萄糖检测中备受关注，其主要基于荧光、表面等离子体共振（SPR）、表面增强拉曼散射（SERS）等光学现象，信号机制依赖光诱导的传感器吸收或发射特性变化，光致发光是常用技术。
现有葡萄糖传感器综述多聚焦电化学、酶基和光纤技术，而聚合物基光学化学传感器的结构多样性、传感机制和性能指标研究较少。本综述整合水凝胶、分子印迹聚合物（MIPs）、共轭聚合物等聚合物基光学传感器的最新进展，分析其在生物相关条件下的性能，比较不同材料的传感策略及挑战。
光学化学传感器的分类
与传统传感器相比，光学化学传感器具有抗电磁干扰、可远程传感、可重复、无标记检测和内部校准等优势。用于葡萄糖检测的聚合物化学传感器按光学现象可分为荧光、SERS 和 SPR 三类。
聚合物基葡萄糖化学传感器
基于荧光、SPR 和 SERS 的光学葡萄糖传感器主要分为酶基和非酶基，常以水凝胶、分子印迹聚合物（MIPs）、共轭聚合物、聚合物纳米颗粒等材料构建。
水凝胶基传感器
基于水凝胶的光致发光化学传感器在葡萄糖检测中备受关注，可分为酶基和非酶基。非酶基传感器包含硼酸组分和荧光组分（如量子点 QDs 或荧光染料波尔多 R），葡萄糖存在时，硼酸组分与葡萄糖的可逆结合会改变传感器的光学特性。
SERS 基葡萄糖化学传感器中聚合物的应用
SERS 是一种灵敏的分析技术，可提供准确明确的化学结构识别数据。葡萄糖的 SERS 检测可通过直接或间接方法实现，但葡萄糖本身拉曼活性低，且吸附到表面的能力有限，导致 SERS 信号较弱，需解决该问题以提升检测效果。
SPR 基葡萄糖化学传感器中聚合物的应用
SPR 技术用途广泛，可有效识别蛋白质、肽等大分子，但用于小分子检测时，因分析物引起的折射率和介电常数变化小，检测困难，传感器灵敏度低，需引入信号放大方法增强检测。
光学葡萄糖传感器的性能比较分析
表 9 从灵敏度、检测范围、选择性、稳定性和生物相容性等关键参数对荧光、SERS 和 SPR 三种光学传感模式进行比较分析，凸显葡萄糖传感的方法差异和权衡。
提高聚合物基光学葡萄糖传感器结合亲和力的策略
葡萄糖分子与识别元件的结合亲和力至关重要，影响传感器的灵敏度和特异性。在荧光传感器中，将硼酸衍生物引入聚合物基质，可与葡萄糖的顺式二醇基团形成可逆共价结合，增强结合强度和选择性。
光学葡萄糖传感器的临床相关性和局限性
表 10 对在生物相关条件下（如人血清、尿液、全血等生物流体，以及泪液、模拟伤口渗出液等人工基质）评估的光学葡萄糖传感器进行比较概述，部分研究还在动物模型中进行了体内性能检测，同时参考了几种商业批准的葡萄糖监测系统。
结论与未来展望
聚合物基葡萄糖化学传感器因其灵敏度、适应性和成本效益，是葡萄糖监测技术的重要进展。本综述强调分子印迹聚合物、聚合物纳米颗粒、共轭聚合物和水凝胶等聚合物体系在葡萄糖检测光学化学传感器开发中的关键作用。光学传感器相比传统传感器更具优势，但仍面临环境稳定性、生物分子干扰和长期性能等挑战。未来可通过开发多响应聚合物和杂化材料，适应温度、pH、压力等变化条件，有望推动下一代高性能传感器的发展，满足生物医学和诊断应用的不断增长需求。
