患有某些慢性疾病的患者通常必须等待数年才能得到正确的诊断。例如，呼吸急促等症状可归因于许多肺部和心血管疾病，因此患者可能会因误诊的疾病而接受治疗，而这种疾病远未得到准确的诊断和治疗。因此，解决这个问题最有前途的方法之一是跟踪特定疾病发展过程中体内特定化合物的水平。朝着这个方向前进，波兰科学院物理化学研究所(波兰华沙)和高雄国立高雄大学(台湾高雄)的科学家展示了他们的研究成果，即开发一种快速有效诊断致命疾病的方法。肺病。

特发性肺纤维化(IPF)是一种导致肺纤维化的慢性疾病，可导致致命的后果，导致窒息。最常见的症状是干咳和气短，这可能与多种疾病有关。因此，它经常被误诊为许多不同的疾病，使得准确诊断变得漫长而艰巨，极大地影响了患者的生活质量。此外，症状可能会延迟，直到为时已晚，无法成功治疗患者。 IPF的发展仍然是一个医学谜团。因此，非常需要IPF的早期诊断。 IPF生物标志物的电化学检测是解决方案之一。生物标志物是特定的化合物，例如蛋白质、核酸或身体在疾病发展过程中异常产生的其他化合物。对于 IPF，可以区分几种生物标志物。其中之一是基质金属蛋白酶-1 (MMP-1)，它可以降解呼吸道中的纤维状胶原蛋白。尽管 MMP-1 的化学特性众所周知，但作为 IPF 进展的一部分，快速监测体液中的这种生物标志物现在与梦想的诊断相去甚远。

最近，位于波兰华沙的波兰科学院物理化学研究所(IPC PAS)的研究人员与台湾高雄国立高雄大学化学与材料工程系的科学家合作，瞄准了快速通过设计一种新的电化学化学传感器来选择性、快速、高效地测定 IPF 生物标志物(特别是 MMP-1)，从而跟踪 IPF 和快速诊断。为了制备这种化学传感器，研究人员依靠聚合物中的分子印迹，这是一种基于混合功能单体、交联剂和模板的技术，然后生成聚合物基质，形成(模板分子)形状的分子空腔匹配适合聚合物锁的分子钥匙。

具体来说，他们用分子印迹聚合物 (MIP) 改性了透明电极(涂有导电氧化铟锡(ITO)的载玻片)，聚(TPARA-co-EDOT)由两种单体制成， EDOT 和 TPARA。此外，MIP 掺杂有 MoS2-2D 片状材料，并以 MMP-1 蛋白质生物标志物的肽表位为模板。然后，将该模板从 MIP 中移除，留下具有用于印迹的肽表位分子的形状和大小特征的分子腔。由于空腔与这些特征肽分子相匹配，因此可以轻松地使用 MIP 来确定匹配的分子。有趣的是，与未掺杂的 MIP 相比，用 MoS 掺杂 MIP2 显着提高了 MMP-1 的检测限。

博士。 Piyush S. Sharma 声称：“将新型材料融入电化学化学传感器可以增强其性能并有助于阐明其传感机制。在我们的研究中，以(肽表位)为模板的 MIP 在沉积过程中掺杂了 MoS2 薄片，平均尺寸为 0.6−1.5 μm薄膜到ITO电极上。本质上，这种掺杂使对目标 MMP-1 蛋白生物标志物的电化学响应(高于背景)加倍。”

MMP-1 大分子的边缘有多个肽，即所谓的表位，可被免疫系统识别。这些表位可以成功地用作电化学 MIP 化学传感器中的印记。由于蛋白质印迹不会导致其成功测定，从而导致适合许多小分子化合物的大空腔，因此印迹分子是肽表位，比蛋白质小得多。此外，除了尺寸较小之外，肽在实验条件下比蛋白质更稳定，包括在电极表面形成聚合物膜时使用有机溶剂。值得一提的是，使用 MoS2 薄片可以检测 MMP-1 生物标志物，从而检测特发性肺纤维化。

“TMoS2掺杂的 pAIPs 薄膜电极性能与最近的文献。最后，使用该电极测定基因编辑HEK293T细胞培养基中的MMP-1，与商业ELISA检测相比，其准确性很高。” – Włodzimierz Kutner 教授评论。

这项研究在《ACS 应用纳米材料》中进行了详细介绍，有望监测病因和发病机制不明的慢性和进行性疾病的发展，包括特发性肺纤维化。在破坏性条件下进行测试仍有空间，但希望聚合物中的分子印迹将在生物医学中获得更多关注和应用，使社会更接近快速准确地诊断许多具有挑战性的疾病。研究人员希望他们经过验证的分子印迹电化学化学传感器概念也可以适用于其他疾病和个性化医疗。