综述:基于金纳米粒子的比色法在法医学调查中的应用

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Forensic Science, Medicine and Pathology 1.5

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  这篇综述系统阐述了金纳米粒子(GNPs)凭借表面等离子体共振(SPR)特性,在法医毒理学、重金属检测、DNA分析等领域的创新应用。通过聚集/抗聚集机制和配体功能化,GNPs可实现汞/铅等毒物、农药残留及爆炸物的可视化检测,为现场快速分析提供革命性解决方案。

  

光学特性与检测原理
金纳米粒子(GNPs)的表面等离子体共振(SPR)效应使其在520-580 nm波长范围呈现鲜艳酒红色。当粒子聚集或形态改变时,SPR峰位移可导致溶液颜色从红变蓝,这种特性被广泛应用于比色传感器开发。通过修饰硫醇化DNA、柠檬酸盐等配体,GNPs可特异性识别汞离子(Hg2+)、铅离子(Pb2+)等靶标,检测限可达0.1 nM级别。

法医毒理学应用
在有机磷农药检测中,乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制实验通过GNPs显色,能可视化识别血液中10-9 g/mL级毒物。针对甲基苯丙胺等毒品,功能化GNPs与毒品分子结合后发生聚集,溶液色度变化与浓度呈线性关系(R2>0.98),显著优于传统ELISA方法。

物证鉴定技术
GNPs-抗体复合物可增强潜指纹中角蛋白信号,使汗孔分辨率提升至1.5 μm。在爆炸物检测方面,硝基芳香族化合物能诱导GNPs表面电荷改变,2,4,6-三硝基甲苯(TNT)检测灵敏度达0.1 pg/mm2

未来发展方向
当前研究正探索GNPs与微流控芯片的集成化设计,有望实现血样中多靶标同步检测。值得注意的是,环境pH值、离子强度等因素仍会影响GNP稳定性,这成为现场应用的主要挑战。

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