综述：可编程DNAzyme行走体在金纳米平台上的应用：从合理设计到生物成像/生物传感突破

　　本综述系统阐述了基于金纳米颗粒（AuNP）的DNAzyme行走体在结构设计、性能优化及生物医学应用中的前沿突破。文章重点解析了AuNP凭借表面等离子共振（SPR）、硫醇化学及纳米限域效应，如何显著提升DNA行走体的稳定性、过程性及信号放大能力，并详述其在分子成像与生物传感（如肿瘤标志物检测）中的创新应用，为精准诊疗提供了智能平台。

　　

Characteristics of Gold Nanomaterials

纳米技术的进步推动了分析方法的革新，其中金纳米材料因其独特的光学性质备受关注。经典的金纳米颗粒（AuNP）呈球形，但非球形结构如金纳米棒（AuNR）、金纳米双锥（AuNBP）、纳米星和纳米笼也广泛应用。金纳米簇（AuNC）作为无机金属纳米材料，尺寸接近电子费米波长，展现出离散的电子能级和分子级发光特性。

The Function of Gold Nanomaterials in DNAzyme Walkers

金纳米材料通过表面等离子共振增强光学信号、硫醇化学实现高密度DNA修饰，以及纳米限域效应稳定酶活性，有效解决了传统DNA行走体稳定性差、效率低、生理适应性弱等问题。AuNP与DNAzyme的协同策略显著提升了行走体的过程性和成本效益，为精准医学应用奠定基础。

3D DNA Track Construction on Gold Nanoparticle Surfaces: Regulation of Nucleic Acid Hybridization Efficiency

DNA的自编程性和预测性使其与AuNP结合后，可构建三维（3D）DNA轨道，大幅提高杂交效率和信号输出。AuNP溶液分散态呈红色，聚集态变蓝，其超高消光系数和距离依赖性颜色变化为生物分析提供了灵敏的检测手段。

Applications of DNAzyme Walker Systems Based on Gold Nanomaterials in Molecular Imaging

分子成像是一种非侵入性技术，用于可视化细胞或分子水平的生物事件。基于AuNP的DNAzyme行走体通过靶向激活催化反应，实现肿瘤标志物（如microRNA）的高分辨率成像，为疾病早期诊断和治疗监测提供新工具。

Applications of DNAzyme Walker Systems Based on Gold Nanomaterials in Biosensing

为检测生物体内低浓度靶分子，需采用信号放大策略。DNA行走体通过链置换反应（SDR）、催化发夹组装（CHA）及DNAzyme切割反应，实现目标物（如ATP、金属离子）的超灵敏检测，在癌症标志物分析中展现出卓越性能。

Conclusion and Future Perspectives

本文总结了金纳米基DNAzyme行走体的结构、性能及应用，强调其在分子成像和生物传感中的核心价值。未来研究将聚焦于诊疗一体化、体内动态成像及多模式协同设计，推动DNA行走体成为精准诊断与靶向治疗的智能平台。

CRediT authorship contribution statement

Keqing Wang：原创撰写与概念化；Wenjing Zhu、Xin Li、Guixia Ling：审阅与编辑；Peng Zhang：审阅、编辑与项目管理。

Declaration of competing interest

作者声明无已知竞争性财务利益或个人关系影响本研究。