【前沿&进展】抗病毒分子印迹聚合物（MIPs）：从入侵阻断到诊疗平台的四条策略主线

病毒感染的防控与治疗面临多重挑战，包括病毒变异导致的靶点漂移与免疫逃逸、现有抗病毒药物特异性不足带来的内在毒性与多系统副作用，以及递送与组织暴露不足带来的疗效不确定性。因此，具备高选择性、可工程化并适用于复杂生物环境的新型干预平台，成为抗病毒研究的重要方向。

近期，伦敦大学学院（UCL）Eastman Dental Institute 的研究人员在 Materials Science and Engineering R Reports 发表开放获取综述，系统梳理了分子印迹聚合物（molecularly imprinted polymers，MIPs）在抗病毒方向的研究进展，并按作用机制将相关策略归纳为四条主线，覆盖病毒入侵阻断、复制抑制、免疫调控与递送及诊疗平台等方向。

图1. 分子印迹聚合物（MIPs）的抗病毒作用机制示意图。MIPs 可通过多种途径发挥抗病毒效应，包括：1）阻断病毒与宿主细胞受体结合，防止病毒入侵；2）靶向遗传物质或关键酶，抑制病毒复制与成熟；3）调控免疫反应，促进免疫识别并增强病毒清除相关过程；4） 作为智能载体，实现抗病毒药物的靶向递送与控释。图片来源：原文《Antiviral Molecularly Imprinted Polymers: Engineered precision for multifunctional therapeutic strategies》，Mater. Sci. Eng. R: Rep.

什么是 MIP，为什么病毒学研究者值得关注

分子印迹聚合物（MIPs）是一类可工程化的仿生识别材料。其通过在聚合物网络中构建与目标在形状与相互作用位点上互补的识别腔，实现对特定病毒相关靶标的选择性分子识别。与天然抗体等生物识别体系相比，MIPs 通常具有更高的化学与物理稳定性，对温度、pH 与离子强度等环境波动的耐受性更强，且更便于长期储存与运输，从而为在复杂样本与多样应用场景中的使用提供材料基础。MIP 的潜在价值主要体现在三方面：

• 第一，靶点范围可覆盖整病毒颗粒、表面蛋白结构域、表位以及糖基化特征，并可延伸至复制相关蛋白或核酸片段，为不同病毒体系与不同变异背景下的靶点选择提供了更灵活的设计空间。

• 第二，材料表面与结构参数可调，有助于在血清、黏液等复杂生物基质中维持识别与功能表现，并支持抗污改性、多价作用与形态优化等工程策略。

• 第三，MIP 可与多种功能模块耦合，包括载药、诊疗读出与局部富集等，便于构建面向实际应用场景的多功能体系。

图2. MIPs的制备与识别机制示意图。模板分子（T）与功能单体（M）和交联剂（CL）通过自组装和聚合反应形成聚合物网络。移除模板分子后，材料内部留下与模板互补的识别空穴。当目标分子再次进入时，可选择性结合并实现识别与释放。图片来源：原文《Antiviral Molecularly Imprinted Polymers: Engineered precision for multifunctional therapeutic strategies》，Mater. Sci. Eng. R: Rep.

四条MIPs 抗病毒策略主线

这篇综述将抗病毒 MIP 的研究进展概括为四条策略主线，分别对应病毒入侵、细胞内复制、宿主免疫反应以及递送与诊疗平台四个方向。每条主线都包含不同的靶点层级与材料实现方式。

1）入侵阻断：识别整病毒或表面组分，降低进入效率

入侵阻断类策略的核心思路，是在病毒进入细胞之前，减少病毒与宿主细胞发生有效接触和结合的机会。MIP 在这一方向的作用对象通常有三个层级。

第一种是特异性捕获整颗病毒。通过在水凝胶，膜材料或纳米颗粒表面构建对病毒颗粒表面特征具有互补作用的识别位点，MIP 可以选择性吸附并富集病毒颗粒，使游离病毒数量下降，从而降低感染发生概率。

第二种是靶向病毒表面蛋白或关键结构域。对于依赖表面蛋白与宿主受体结合完成进入的病毒，MIP 可以针对表面蛋白或其受体结合相关区域构建识别位点，通过竞争性占位或空间阻挡，削弱病毒与受体的结合效率，进而影响吸附与进入过程。这类策略更强调识别位点在空间构型与关键相互作用位点上的精确匹配。

第三种是面向表位微结构或糖基化特征的识别。许多病毒的糖基化与表位构象与免疫逃逸相关。围绕糖基化结构或特定微结构构建印迹位点，可以作为补充路径，用于捕获病毒相关结构，或干预与糖链相关的关键相互作用过程。

2）复制抑制：靶向遗传物质与复制相关分子，阻断关键环节

复制阶段的策略面向细胞内靶点，覆盖病毒遗传物质、复制中间体以及基因组处理酶与复制相关蛋白等。通过对这些分子进行选择性结合并实现功能性抑制，MIP 具备在复制链条的基础环节实施干预的理论空间。该路线的工程瓶颈集中在细胞内递送与亚细胞定位：需要从薄膜等表面诊断型构型转向纳米颗粒体系，并结合膜穿越、内体逃逸及细胞器定向等设计，以确保材料在细胞内可达且作用位点明确。

3）免疫调控：削弱免疫逃逸并促进免疫介导清除

免疫相关路线强调在“病毒与宿主免疫系统的博弈”层面引入材料干预。一条路径是针对免疫抑制相关表位或致病性基序进行靶向识别，以减少免疫细胞损伤并维持适应性免疫基础；另一条路径是利用糖基屏蔽这一免疫逃逸结构，通过糖基靶向印迹诱导病毒聚集并促进吞噬，从而提升免疫可见性与清除效率。同时，病毒聚集与高密度抗原呈递可能带来补体激活与炎症级联等安全性风险，需要在策略阐述中同步纳入。

4）递送与诊疗平台

除直接抗病毒作用外，MIP 还可作为抗病毒药物载体，通过持续释放或刺激响应释放改善有效暴露，并在一定程度上降低系统暴露相关的不良反应风险；同时也可用于药物检测、分离纯化与富集等上游过程，形成诊疗与研发工具链。

走向转化的关键一步

本文明确将生物相容性、脱靶效应、规模化制造与监管路径作为真实落地的关键门槛，并强调需要通过智能化设计、标准化评价与制造一致性建设，推动抗病毒 MIP 从概念验证走向可转化体系。

原文信息

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

期刊：Materials Science and Engineering R Reports