综述：金基纳米杂化材料在生物传感中的应用

（编辑推荐）本综述系统阐述了金纳米颗粒(AuNPs)与纳米杂化材料在生物传感器中的协同效应，重点解析其通过表面等离子体共振(SPR)、表面增强拉曼散射(SERS)等机制提升检测灵敏度与特异性的创新应用，为下一代便携式诊断技术提供材料学基础。

　　

纳米杂化材料在生物传感中的黄金时代

Abstract

基于纳米杂化材料的传感器因纳米生物技术的突破而兴起。金纳米颗粒(AuNPs)凭借易合成、高生物相容性和可功能化特性，成为传统比色/电化学/荧光传感器与新型SPR、SERS传感器的核心材料，显著提升检测灵敏度与重现性。

Introduction

纳米杂化材料通过有机-无机组分在1-100 nm尺度的协同作用，产生机械/光学/催化等多重功能。在碳材料、量子点、金属氧化物等纳米材料中，AuNPs因其表面等离子体效应和尺寸依赖性光学特性脱颖而出。其与纳米杂化材料的结合可突破单一材料局限，例如核壳结构能同时增强稳定性和信号响应。

Nanohybrids in biosensor systems

纳米杂化材料的性能调控依赖于尺寸、形貌和表面修饰：

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  复合材料：如AuNPs与碳纳米管复合提升电导率

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  核壳结构：金壳包裹磁性颗粒实现分离检测一体化

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  杂化系统：AuNPs修饰石墨烯可协同增强SERS信号

Prospects of Combining Gold Nanoparticles with Nanohybrids

不同形貌AuNPs各具优势：

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  纳米星(AuNSs)和纳米棒(AuNRs)因高比表面积适于分子捕获

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  球形AuNPs便于批量制备但灵敏度较低

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  中空金纳米笼(AuNCs)可实现近红外光响应

Perspectives and limitations

面对2030年全球85亿人口的诊断需求，基于AuNPs的便携式传感器面临挑战：

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  规模化生产的成本控制

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  复杂生物样本中的抗干扰能力

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  长期体内监测的生物相容性优化

Conclusions

金基纳米杂化材料通过多学科交叉设计，推动生物传感器向高灵敏、微型化方向发展，未来需解决稳定性与标准化问题以加速临床转化。