综述:分子印迹聚合物(MIPs)在可穿戴柔性传感器中的应用:推动健康监测发展

《Microchemical Journal》:Molecularly imprinted polymers (MIPs) in wearable and flexible sensors: Advancing healthcare monitoring

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Microchemical Journal 4.9

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  本综述系统阐述了分子印迹聚合物(MIPs)与可穿戴柔性传感器的融合创新,聚焦其在葡萄糖、乳酸、皮质醇等生物标志物检测中的高选择性与灵敏度优势,同时剖析了生物相容性、复杂生物环境适应性及临床转化等挑战,为远程监护、疾病早筛等生物医学应用提供前瞻性视角。

  

分子印迹聚合物(MIPs)的制造
分子印迹技术(MIT)通过模拟天然抗体-抗原的"锁钥"机制,在聚合物中构建特异性识别位点。激光雕刻石墨烯(LEG)与MIPs的结合显著提升了传感器的导电性和机械柔韧性,而纳米材料(如碳纳米管、MXenes)的引入进一步优化了检测限和响应速度。

疾病检测与健康监测应用
MIPs传感器通过汗液或组织液分析实现代谢物连续监测:

  • 代谢监测:集成LEG-MIPs的贴片可同步检测葡萄糖、乳酸和pH值,为糖尿病管理提供动态数据;
  • 应激评估:皮质醇特异性MIPs传感器能追踪压力激素波动,应用于军事和运动医学;
  • 疾病标志物筛查:电合成MIPs修饰的碳纳米管电极对心血管和肿瘤标志物展现皮摩尔级灵敏度。

现存挑战

  • 材料瓶颈:传统MIPs需再生步骤,新型自再生框架尚处实验室阶段;
  • 生物相容性:长期接触组织的聚合物可能引发免疫反应;
  • 信号转换:柔性基底与电子元件的集成工艺影响信号稳定性。

未来方向
可降解MIPs和纺织基传感器将成为研究热点,而人工智能驱动的多组学数据分析有望突破复杂生物样本的干扰问题。临床转化需建立标准化生产流程以解决批次差异,并通过大规模试验验证其可靠性。

结论
MIPs传感器正推动健康监测向个性化、非侵入式方向发展,其与智能终端的无缝对接将重塑慢性病管理模式。尽管面临产业化挑战,材料科学与微纳加工技术的进步将持续释放这一交叉领域的潜力。

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