南京大学刘震教授研究团队在分子印迹领域取得重要进展
2017年4月6日，生物领域Nature子刊《Nature Protocols》在线发表了南京大学化学化工学院刘震教授研究团队关于分子印迹领域的重要论文“Preparation of molecularly imprinted polymers specific to glycoproteins, glycans and monosaccharides via boronate affinity controllable-oriented surface imprinting”(Nature Protocols, 2017, 12, 964-987. doi:10.1038/nprot.2017.015）。
分子印迹是制备具有类似抗体或酶专一性仿生识别材料的重要技术，在生物传感、亲和分离和疾病诊断等领域具有广阔的应用前景。但是，蛋白质等生物分子的普适、高效印迹是分子印迹中的一个重要的挑战，传统方法难以同时满足不同大小的生物分子的印迹，更难以对印迹过程进行精确控制。经过多年在硼亲和材料（Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 8097-8123; Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 6704-6707; 2015, 54, 6173-6176; Chem. Sci., 2012, 3, 1467-1471; 2013, 4, 4298-4303; 2014, 5, 4065-4069）和分子印迹（Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 7451-7454; 2014, 53, 10386-10389; 2015, 54, 10211-10215 (VIP); Chem. Sci., 2014, 5, 1135-1140；Anal. Chem., 2016, 88, 1447–1454 (ACS Editors' Choice)）领域中的深入研究，该研究团队发展出硼亲和可控定向表面印迹法。该方法能够便捷高效地制备出糖蛋白、聚糖和单糖的分子印迹聚合物。该方法的原理见图1，先将模板分子固定到硼酸功能化的基质上，然后利用生物相容性良好的功能单体在基质表面聚合，形成合适厚度的印迹层以及与模板分子空间匹配的印迹腔。该方法的最大优势在于印迹可控性：根据模板分子尺寸大小，调整印迹层厚度，制备出不同尺寸模板的分子印迹聚合物，而印迹层厚度只需要调节印迹时间来精确控制。这不仅简化了印迹步骤，而且适用范围广。所得分子印迹聚合物已经在疾病诊断（Anal. Chem., 2014, 86, 959-966；2014, 86, 12382-12389；2016, 88, 12363-12370）、癌细胞靶向识别（Chem. Commun., 2015, 51, 17696- 17699；Sci. Rep., 2016, 6, 22757）和活体单细胞分析(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13215-13218）等重要应用领域中展现出优越的分子识别性能。
图1. 硼亲和可控定向表面印迹原理
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来源：南京大学化学化工学院
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