【前沿&進展】抗病毒分子印跡聚合物（MIPs）：從入侵阻斷到診療平臺的四條策略主線

病毒感染的防控與治療面臨多重挑戰，包括病毒變異導致的靶點漂移與免疫逃逸、現有抗病毒藥物特異性不足帶來的內在毒性與多系統副作用，以及遞送與組織暴露不足帶來的療效不確定性。因此，具備高選擇性、可工程化并適用于復雜生物環境的新型干預平臺，成為抗病毒研究的重要方向。

近期，倫敦大學學院（UCL）Eastman Dental Institute 的研究人員在 Materials Science and Engineering R Reports 發表開放獲取綜述，系統梳理了分子印跡聚合物（molecularly imprinted polymers，MIPs）在抗病毒方向的研究進展，并按作用機制將相關策略歸納為四條主線，覆蓋病毒入侵阻斷、復制抑制、免疫調控與遞送及診療平臺等方向。

圖1. 分子印跡聚合物（MIPs）的抗病毒作用機制示意圖。MIPs 可通過多種途徑發揮抗病毒效應，包括：1）阻斷病毒與宿主細胞受體結合，防止病毒入侵；2）靶向遺傳物質或關鍵酶，抑制病毒復制與成熟；3）調控免疫反應，促進免疫識別并增強病毒清除相關過程；4） 作為智能載體，實現抗病毒藥物的靶向遞送與控釋。圖片來源：原文《Antiviral Molecularly Imprinted Polymers: Engineered precision for multifunctional therapeutic strategies》，Mater. Sci. Eng. R: Rep.

什么是 MIP，為什么病毒學研究者值得關注

分子印跡聚合物（MIPs）是一類可工程化的仿生識別材料。其通過在聚合物網絡中構建與目標在形狀與相互作用位點上互補的識別腔，實現對特定病毒相關靶標的選擇性分子識別。與天然抗體等生物識別體系相比，MIPs 通常具有更高的化學與物理穩定性，對溫度、pH 與離子強度等環境波動的耐受性更強，且更便于長期儲存與運輸，從而為在復雜樣本與多樣應用場景中的使用提供材料基礎。MIP 的潛在價值主要體現在三方面：

• 第一，靶點范圍可覆蓋整病毒顆粒、表面蛋白結構域、表位以及糖基化特征，并可延伸至復制相關蛋白或核酸片段，為不同病毒體系與不同變異背景下的靶點選擇提供了更靈活的設計空間。

• 第二，材料表面與結構參數可調，有助于在血清、黏液等復雜生物基質中維持識別與功能表現，并支持抗污改性、多價作用與形態優化等工程策略。

• 第三，MIP 可與多種功能模塊耦合，包括載藥、診療讀出與局部富集等，便于構建面向實際應用場景的多功能體系。

圖2. MIPs的制備與識別機制示意圖。模板分子（T）與功能單體（M）和交聯劑（CL）通過自組裝和聚合反應形成聚合物網絡。移除模板分子后，材料內部留下與模板互補的識別空穴。當目標分子再次進入時，可選擇性結合并實現識別與釋放。圖片來源：原文《Antiviral Molecularly Imprinted Polymers: Engineered precision for multifunctional therapeutic strategies》，Mater. Sci. Eng. R: Rep.

四條MIPs 抗病毒策略主線

這篇綜述將抗病毒 MIP 的研究進展概括為四條策略主線，分別對應病毒入侵、細胞內復制、宿主免疫反應以及遞送與診療平臺四個方向。每條主線都包含不同的靶點層級與材料實現方式。

1）入侵阻斷：識別整病毒或表面組分，降低進入效率

入侵阻斷類策略的核心思路，是在病毒進入細胞之前，減少病毒與宿主細胞發生有效接觸和結合的機會。MIP 在這一方向的作用對象通常有三個層級。

第一種是特異性捕獲整顆病毒。通過在水凝膠，膜材料或納米顆粒表面構建對病毒顆粒表面特征具有互補作用的識別位點，MIP 可以選擇性吸附并富集病毒顆粒，使游離病毒數量下降，從而降低感染發生概率。

第二種是靶向病毒表面蛋白或關鍵結構域。對于依賴表面蛋白與宿主受體結合完成進入的病毒，MIP 可以針對表面蛋白或其受體結合相關區域構建識別位點，通過競爭性占位或空間阻擋，削弱病毒與受體的結合效率，進而影響吸附與進入過程。這類策略更強調識別位點在空間構型與關鍵相互作用位點上的精確匹配。

第三種是面向表位微結構或糖基化特征的識別。許多病毒的糖基化與表位構象與免疫逃逸相關。圍繞糖基化結構或特定微結構構建印跡位點，可以作為補充路徑，用于捕獲病毒相關結構，或干預與糖鏈相關的關鍵相互作用過程。

2）復制抑制：靶向遺傳物質與復制相關分子，阻斷關鍵環節

復制階段的策略面向細胞內靶點，覆蓋病毒遺傳物質、復制中間體以及基因組處理酶與復制相關蛋白等。通過對這些分子進行選擇性結合并實現功能性抑制，MIP 具備在復制鏈條的基礎環節實施干預的理論空間。該路線的工程瓶頸集中在細胞內遞送與亞細胞定位：需要從薄膜等表面診斷型構型轉向納米顆粒體系，并結合膜穿越、內體逃逸及細胞器定向等設計，以確保材料在細胞內可達且作用位點明確。

3）免疫調控：削弱免疫逃逸并促進免疫介導清除

免疫相關路線強調在“病毒與宿主免疫系統的博弈”層面引入材料干預。一條路徑是針對免疫抑制相關表位或致病性基序進行靶向識別，以減少免疫細胞損傷并維持適應性免疫基礎；另一條路徑是利用糖基屏蔽這一免疫逃逸結構，通過糖基靶向印跡誘導病毒聚集并促進吞噬，從而提升免疫可見性與清除效率。同時，病毒聚集與高密度抗原呈遞可能帶來補體激活與炎癥級聯等安全性風險，需要在策略闡述中同步納入。

4）遞送與診療平臺

除直接抗病毒作用外，MIP 還可作為抗病毒藥物載體，通過持續釋放或刺激響應釋放改善有效暴露，并在一定程度上降低系統暴露相關的不良反應風險；同時也可用于藥物檢測、分離純化與富集等上游過程，形成診療與研發工具鏈。

走向轉化的關鍵一步

本文明確將生物相容性、脫靶效應、規模化制造與監管路徑作為真實落地的關鍵門檻，并強調需要通過智能化設計、標準化評價與制造一致性建設，推動抗病毒 MIP 從概念驗證走向可轉化體系。

原文信息

題目：Antiviral molecularly imprinted polymers: Engineered precision for multifunctional therapeutic strategies

期刊：Materials Science and Engineering R Reports