基于聚吡咯分子印迹聚合物与碳纳米管杂化结构的乳腺癌药物他莫昔芬电化学传感器研究

为解决乳腺癌治疗药物他莫昔芬(TMX)在生物样本中精准监测的难题，研究人员开发了一种基于聚吡咯分子印迹聚合物(MIP)与碳纳米管(CNTs)杂化修饰玻碳电极(GCE)的电化学传感器。该传感器展现出1-420 μM的宽线性范围、0.01 μM的低检测限及96.82%的40天稳定性，在血清样本中回收率达98.20-99.10%，为个体化用药监测提供了可靠工具。

　　

乳腺癌作为全球女性最高发的恶性肿瘤，其治疗药物他莫昔芬(Tamoxifen, TMX)的精准监测直接关系到疗效评估与副作用控制。尽管现有高效液相色谱(HPLC)等技术能实现检测，但存在设备昂贵、操作复杂等局限。电化学传感器虽具备成本低、响应快等优势，但传统设计难以兼顾灵敏度、选择性与生物基质兼容性。这一矛盾促使研究人员探索新型纳米复合材料，以突破技术瓶颈。

为开发高性能TMX检测平台，国内研究团队创新性地将分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymer, MIP)的选择性识别能力、碳纳米管(Carbon Nanotubes, CNTs)的导电特性与聚吡咯(Polypyrrole, PPy)的生物相容性相结合，构建了MIP/CNTs/GCE三明治结构传感器。该成果发表于《Sensing and Bio-Sensing Research》，通过系统表征与性能验证，实现了TMX在复杂生物基质中的高精度检测。

研究采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征材料形貌，通过差分脉冲伏安法(DPV)和电化学阻抗谱(EIS)评估传感器性能。人血清样本来自33岁女性志愿者，经离心过滤后采用标准加入法分析。

【3.1 形貌与结构表征】SEM显示CNTs平均直径68 nm，MIP微球直径85 nm，形成3D多孔框架。FTIR证实PPy成功包覆CNTs，XRD显示MIP/CNTs保持非晶态特征，XPS检测到C 1s、N 1s和O 1s特征峰，验证了材料化学组成。

【3.2 电化学特性】EIS表明MIP/CNTs/GCE电荷转移电阻(Rct)最低(221 Ω)，CV测得有效表面积达0.275 cm²，显著优于裸电极(0.075 cm²)。Randles-Sevcik方程计算证实杂化结构提升了电子传输效率。

【3.3 TMX电化学行为】在pH 6.8 PBS中，MIP/CNTs/GCE对1 μM TMX的氧化峰电流(5.09 μA)是NIP电极的1.3倍，归因于MIP的特异性结合位点。推测氧化机制涉及叔胺基团氧化为仲胺，并通过π-π堆叠促进电荷转移。

【3.4 条件优化】单因素实验确定最佳参数：6次电聚合循环、20 mM吡咯单体、15 mM TMX模板，pH 6.8时响应最强。

【3.5 分析性能】DPV显示1-420 μM宽线性范围(R²=0.999)，灵敏度0.72337 μA/μM，检测限0.01 μM，优于多数文献报道的电极(见表1对比)。

【3.6 重现性与选择性】7次平行实验RSD为2.96%，40天后信号保持96.82%。在20倍干扰物(如抗坏血酸、Cu²⁺等)存在下，RSD<4.7%，证明优异选择性。

【3.7 实际样本分析】血清加标回收率98.20-99.10%(RSD<4.18%)，2 μM TMX实测1.97 μM，验证了临床适用性。

该研究通过MIP/CNTs/PPy三元协同策略，首次将CNTs的导电网络、PPy的生物界面与MIP的"分子锁"效应集成于单一传感器。0.01 μM的检测限覆盖了TMX治疗窗(0.1-0.3 μM)与毒性阈值(>0.5 μM)，420 μM的线性范围跨越了临床需求。相比传统色谱技术，该方法无需复杂前处理，为乳腺癌患者的治疗药物监测(Therapeutic Drug Monitoring, TDM)提供了床旁检测(POCT)新方案。未来通过微型化设计与自动化集成，可进一步推动其在精准医疗中的应用。