重庆师范大学孙琦/乐涛教授团队：分子印迹聚合物在真菌毒素生物传感中的理性设计、前沿应用与未来展望

 近日，重庆师范大学乐涛教授团队在生物传感领域国际权威期刊《Biosensors and Bioelectronics》（Q1，中科院1区Top，IF2025=10.5）发表题为“Molecularly Imprinted Polymers for Mycotoxin Biosensing: Rational Design, Advanced Applications, and Future Horizons”的综述论文。该论文系统梳理了近十年来分子印迹聚合物（MIPs）在真菌毒素传感检测领域的研究进展，重点阐述了MIPs从传统经验合成到计算引导的理性设计范式转变，并展望了其在食品安全监测中的未来发展方向。重庆师范大学孙琦副教授为第一作者兼通讯作者，乐涛教授与重庆中医药学院李建美博士为共同通讯作者。

成果介绍

本综述聚焦于分子印迹聚合物在真菌毒素生物传感中的前沿进展，系统总结了其在理性设计、性能优化与实际应用中的关键突破。论文首先从分子识别机制出发，深入探讨了功能单体与交联剂的协同设计、表面印迹、表位/虚拟模板等新型制备策略，强调了计算化学在预测模板-单体相互作用、优化聚合物结构中的重要作用。通过密度泛函理论、分子动力学模拟与机器学习等方法的融合，MIPs的设计正从“试错式”经验模式迈向“可预测”的理性构建阶段。

在传感平台构建方面，本文重点评述了光学与电化学两大类MIP传感器的性能增强策略。例如，通过集成纳米材料（如MOFs、量子点、MXenes等）与信号放大技术（如纳米酶催化、双模态输出、自供能系统），多个传感器实现了对AFB₁、OTA、ZEN等典型真菌毒素的超灵敏检测，显著优于传统ELISA与HPLC方法。特别值得关注的是，具有刺激响应特性的“智能MIP”以及结合人工智能的逆向设计策略，为复杂食品基质中多毒素的同时检测提供了新思路。

尽管MIP传感器在灵敏度与选择性方面取得显著突破，其在真实样品检测中的可靠性、重复性与现场适用性仍面临挑战。本文指出，未来研究应致力于推动AI辅助的MIP设计、绿色可持续合成工艺、多模板共印迹技术与微流控芯片集成等方向的融合，以实现从实验室原型向现场快速检测装备的转化。该综述不仅为真菌毒素检测技术的进一步发展提供了理论框架与技术路径，也为食品安全监测与公共卫生保障提供了有力的科学支撑。

原文链接https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.118111