
在纳米材料大家族里,金纳米颗粒一直是生物传感、成像领域的热门选手。相比大家熟悉的球形胶体金,金纳米星凭借独特的多刺分支结构,成为 SERS(表面增强拉曼散射)检测里的明星材料,正在给体外诊断、生物标志物痕量检测带来新的可能性。
很多人会疑惑:同样是金纳米,为什么金纳米星的 SERS 增强效果会远优于普通金纳米球?
核心秘密就在它的**尖端热点**。金纳米星表面分布着大量尖锐的枝状突起,在激光照射下,尖端位置会形成极强的局域电磁场,也就是行业常说的 “热点”。当待测分子落在这些热点区域,拉曼散射信号可以被放大好几个数量级,实现超高灵敏度的痕量检测。同时,通过调控核心尺寸、枝长与尖端形态,金纳米星的 LSPR 等离子共振峰可以在可见光到近红外波段灵活调节,适配 785 nm、808 nm 等主流拉曼激光器,非常适合复杂生物样本检测场景。
在 SERS 生物传感方向,金纳米星的落地场景已经非常丰富。
它可以被修饰成 SERS 标签,偶联抗体、适配体,用来检测肿瘤标志物、外泌体、致病菌、核酸等目标物。和荧光探针相比,SERS 标签不容易发生光漂白,信号稳定、峰型窄,还支持多通道同时 multiplex 检测,一次测试识别多种靶标。在 POCT 快速检测、液相芯片、微流控传感、病理切片拉曼成像等研发方向,越来越多课题组开始选用金纳米星作为基底或标记探针,解决传统胶体金灵敏度不足、难以实现早期低丰度标志物检出的痛点PMC。
当然,想要稳定拿到可靠的 SERS 数据,材料本身的品质至关重要。如果颗粒形貌不均、尖端残缺、批次团聚严重,热点强弱波动大,会直接造成拉曼信号重复性差,实验数据很难复现,给研发带来大量试错成本。形貌规整、单分散、尖端清晰可控的金纳米星,是 SERS 实验稳定出结果的基础。
上海伊普瑞生物(EPRUI Biotech)可提供商品化金纳米星等离子体材料,产品形貌规整、尖端清晰、单分散性好,有效降低团聚风险,LSPR 波段可调,支持 CTAB、CTAC、PVP 多种表面配体,可直接用于后续抗体、拉曼报告分子偶联修饰。每批次附带 TEM 电镜、UV-Vis 光谱检测报告,参数透明,方便科研人员快速开展 SERS 传感、生物成像、体外诊断探针研发;同时支持按需定制粒径、表面改性,适配高校课题组、IVD 企业的研发与中试需求,省去大量自主合成、工艺摸索的时间,助力国内 SERS 诊断新材料的开发落地。
除了 SERS 传感,金纳米星同时具备优秀的光热转化能力,也常被用于光热治疗、多模态成像一体化探针开发。但就当下产业化研发热度来看,**SERS 痕量生物检测**是它最有机会走出实验室、走向临床应用的方向。
随着拉曼设备小型化、SERS 试纸、SERS 微流控芯片技术持续迭代,高稳定金纳米星这类等离子体材料,会成为下一代高灵敏快速诊断的核心原料之一。未来,依托 SERS 技术,我们有望实现更早、更精准的疾病标志物筛查。















