综述：基于GPCR和OBP识别元件的成瘾性药物仿生传感检测研究进展

《Chemosensors》：Sensing Mechanisms of GPCR- and OBP-Based Biosensors for Addictive Drug Detection

成瘾性药物滥用仍然是全球主要的公共卫生问题，迫切需要快速可靠的药物筛查和现场检测方法。传统分析技术虽然能提供准确的化学鉴定，但通常需要实验室仪器和样品前处理。仿生传感器通过整合生物识别元件，利用分子识别以及受体介导的信号传导机制，提供了一种替代方案。本文综述了利用G蛋白偶联受体（GPCR）和气味结合蛋白（OBP）作为成瘾性药物相关传感识别元件的最新研究进展。文中讨论了GPCR和OBP的配体识别结构基础及其天然信号传导机制，并结合结构与计算研究，揭示了药物与识别元件相互作用的内在机制。随后，从识别机制、分析性能和应用特性等方面，分别考察了基于电学、光学、电化学和声学的传感策略。已报道的系统包括对药物-蛋白相互作用的直接检测，以及监测受体激活和下游信号传导的功能性检测。这些研究表明，基于GPCR和OBP的识别元件在成瘾性药物及相关配体的灵敏检测方面具有潜力，但也暴露出在区分结构相似化合物方面的局限性。特别是，受体激活或配体结合并不一定能提供确切的化学鉴定，这限制了基于活性检测的仿生传感技术在法医和监管分析中的直接应用。其他挑战还包括固定化后识别元件的功能保持、分子识别与信号产生之间可重现耦联的实现，以及在复杂样品中建立可靠的检测性能。未来的发展需要改进识别元件界面的控制，更广泛地采用多重识别策略，并结合互补的分析确认手段，以提高仿生传感器在成瘾性药物检测中的可靠性和实际应用可行性。