综述：基于金纳米粒子的比色和荧光传感器检测病原菌的研究进展（2015–2025）

　　本综述系统总结了近十年（2015–2025）金纳米粒子（AuNP）在病原菌检测领域的研究进展，重点阐述其基于局域表面等离子体共振（LSPR）的比色检测与荧光增强/淬灭机制，涵盖适配体、抗体等生物分子修饰策略，为开发高灵敏度、便携式检测技术提供重要参考。

　　

引言

病原菌引发的感染性疾病对公共卫生、食品安全及环境监测构成持续威胁。传统检测方法如电化学传感、质谱分析和流式细胞术虽可靠性高，但存在耗时长、依赖大型设备和专业人员的局限性。近年来，基于金纳米粒子（AuNP）的比色与荧光传感器凭借其高灵敏度、快速响应和可视化检测优势，成为病原菌检测领域的研究热点。

检测病原菌的必要性

食源性病原体每年导致全球数亿例疾病，其中大肠杆菌（E. coli）、沙门氏菌（Salmonella）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是主要致病元凶。抗生素耐药性（AMR）的加剧进一步凸显了快速检测技术的紧迫性。此外，医疗相关感染（HAIs）和环境污染问题也亟需开发实时监测方案。

比色与荧光传感器

比色传感器依赖肉眼可见的颜色变化，其信号可通过紫外-可见光谱定量分析；荧光传感器则通过荧光强度变化实现检测，具备更高灵敏度。两者均适用于现场快速检测，且无需复杂仪器。

基于AuNP的比色传感器检测细菌

AuNP的局域表面等离子体共振（LSPR）特性使其在聚集或分散状态下呈现显著颜色变化（如红移至蓝移）。通过表面功能化修饰适配体、抗体或抗生素（如万古霉素Van），可特异性捕获目标细菌。例如，靶标结合导致AuNP聚集，溶液颜色由红变蓝，实现视觉化判别。此类传感器对大肠杆菌和沙门氏菌的检测限可达10¹–10³ CFU/mL，响应时间缩短至分钟级。

基于AuNP的荧光传感器检测细菌

AuNP可作为荧光共振能量转移（FRET）中的能量供体或淬灭剂，显著增强检测灵敏度。Yu等开发的双识别策略中，万古霉素功能化金纳米簇（AuNC）作为供体，适配体修饰的AuNP作为受体，实现了对金黄色葡萄球菌的高特异性检测。其他研究还涉及磁分离-AuNP联用技术，有效克服复杂样本基质干扰，检测限低至1 CFU/mL。

结论与未来展望

AuNP传感器在病原菌检测中展现出卓越性能，但仍面临环境稳定性、批间重复性及实际样本干扰等挑战。未来研究方向包括开发多功能纳米复合材料、整合微流控芯片与智能手机成像技术，以及推进标准化质控流程。这些创新将推动AuNP传感器在临床诊断、食品安全和环境监测领域的产业化应用。