综述：金纳米颗粒在体外和体内生物医学应用中的关键评价：从毒理学到癌症治疗

这篇综述系统总结了金纳米颗粒（AuNPs）在生物医学领域的应用进展，重点探讨了其理化特性、表面修饰策略以及在癌症治疗、药物递送、基因沉默、生物成像和抗菌研究中的前沿应用，特别强调了毒理学评价与临床转化挑战。

　　

金纳米颗粒（AuNPs）凭借其独特的表面等离子体共振（SPR）效应和可调控的理化性质，已成为生物医学领域的明星材料。通过调控尺寸（5-100 nm）和形貌（球形、棒状、星形等），AuNPs可适配不同应用场景，其中10-20 nm粒径的柠檬酸盐还原法合成颗粒最常用。表面修饰是提升性能的关键策略，聚乙二醇（PEG）化能显著增强稳定性并降低免疫清除，而硫醇（-SH）、氨基（-NH₂）等基团则为生物分子偶联提供锚定点。

在癌症治疗领域，AuNPs展现出多模式协同优势。负载阿霉素（DOX）的PEG-AuNPs通过pH响应释放实现肿瘤靶向，使药物核内积累量提升3倍。光热疗法（PTT）中，金纳米棒（AuNRs）在808 nm近红外光照射下可实现47.68%的光热转换效率，联合CRISPR-Cas9基因编辑可逆转肿瘤热耐受性。值得注意的是，黑磷-金杂化纳米片（BP-AuNSs）通过激活自然杀伤（NK）细胞浸润，在肝癌模型中实现免疫-光热协同治疗。

基因治疗方面，阳离子聚乙烯亚胺（PEI）修饰的AuNPs可高效递送siRNA，使polo样激酶1（PLK1）基因沉默率达90%。而CRISPR-Cas9/金纳米簇复合体（AuNCs-SpCas9）通过pH依赖性自组装，在宫颈癌细胞中成功编辑E6致癌基因。在生物成像领域，5 nm分子激活等离子体传感器（MAPS）在近红外二区（NIR-II）荧光成像中实现肿瘤特异性信号增强，而金-二氧化硅核壳结构（Au@SiO₂）在光学相干断层扫描（OCT）中使血管成像对比度提升176%。

组织工程应用突出导电性改良，20 nm AuNPs掺杂的聚己内酯（PCL）支架使心肌细胞搏动频率提高2倍，而金纳米星（AuNSs）修饰的神经导管促进轴突再生速度达1.8 mm/天。抗菌研究揭示形状效应，金纳米花（AuNFs）对金黄色葡萄球菌的抑制效率是球形颗粒的5倍，而抗生素偶联的金纳米颗粒（C-AuNPs）将头孢噻肟（CTX）的最小抑菌浓度（MIC）降低至原药的1/8。

临床转化面临剂量权衡挑战，CYT-6091（TNF-α-AuNPs）在II期试验中显示肝酶可逆性升高，而AuroLase^TM光热疗法在头颈癌患者中实现局部病灶完全消融。新兴的纳米晶金制剂（CNM-Au8）在帕金森病（NCT03815916）和多发性硬化（NCT03536559）临床试验中展现出神经保护潜力。未来发展需突破多重瓶颈：通过机器学习优化合成参数、建立器官芯片（organ-on-a-chip）评价模型、开发NIR-II区响应探针等创新策略将推动金纳米医学迈向精准医疗新时代。