综述：等离子体纳米颗粒集成纳米纤维：纳米生物技术在生物医学应用中的进展

【编辑推荐】本综述系统阐述了金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）等等离子体纳米材料（plasmonic nanomaterials）与聚合物纳米纤维的整合策略，聚焦其在生物传感（biosensing）、治疗制剂（therapeutics）和组织工程（tissue engineering）三大领域的突破性应用，揭示了表面功能化（surface-functionalized）和生物共轭（bioconjugated）技术对提升材料生物相容性（biocompatibility）与工程效能的关键作用。

　　

Abstract

Background

等离子体纳米纤维通过整合金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）等纳米颗粒，在生物医学领域引发研究热潮。这类材料不仅具备独特的光学特性（如局域表面等离子体共振，LSPR），其应用场景更延伸至能源收集、食品包装和传感领域。当前技术瓶颈在于如何优化纳米材料与聚合物基质的界面结合，以平衡功能性与生物安全性。

Area covered

研究重点解析了三种典型等离子体纳米纤维体系：

1. 核壳结构纳米纤维：通过静电纺丝技术将Au纳米颗粒（_{20-50 nm}）嵌入聚己内酯（PCL）纤维，显著提升组织工程支架的机械强度和细胞粘附率；

2. 表面修饰纳米纤维：Ag纳米片（^{~100 nm}）涂覆聚乳酸（PLA）纤维，在伤口敷料中展现出广谱抗菌性和促上皮再生能力；

3. 杂化复合纳米纤维：Cu₂O纳米立方体与聚乙烯醇（PVA）共纺，实现葡萄糖传感的检测限低至0.1 μM。

Expert opinion

等离子体材料的优势在于可调控的表面等离子体频率（tunable plasmon frequency）和简易的表面修饰化学（surface chemistry）。将纳米颗粒包埋于纤维内部可降低细胞毒性风险（cytotoxicity risk降至<5%），而表面涂覆策略则使生物传感器灵敏度提升2-3个数量级。未来突破点在于开发多模态（multimodal）纳米纤维系统，例如兼具光热治疗（PTT）和荧光成像功能的Janus型纤维。