作為生物分析中的強大工具，免疫分析依賴于抗原和選擇性抗體之間的特異性反應，并使用不同的標記（如放射性同位素、酶和熒光團）進行信號開發。近年來， 由于納米材料具有優越的光學或電化學性能和實質上更大的化學穩定性，納米材料正越來越多地取代這些分子標簽。目前已經開發出許多基于磁性顆粒和納米顆粒的免疫測定法和生物傳感器，用于檢測各種靶標（例如細胞、蛋白質、病原體和小分子毒素）。
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磁性顆粒（MPs）在免疫測定中被廣泛使用的原因如下：1）MPs通過用外部磁場操縱顆粒、磁洗和磁分離，有助于提高靈敏度和縮短分析時間；2）與傳統的熒光標記物和酶標記物相比，MPs在不透明或高度分散的生物介質中表現出更好的性能。一般來說，MPs在免疫測定中主要有兩種用途：1）MPs可以作為形成免疫復合物的固相；2）MPs可以在分析中作為檢測標記。
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至于納米粒子，它們的長度尺度通常為1 ~ 100nm（但不限于100nm），在原子、分子或大分子尺度上用于多種類型的研究。納米粒子具有一些獨特的物理、化學和生物特性，可廣泛應用于免疫測定。例如，相對于納米顆粒的小尺寸，它們通常具有較大的表面體積比，并且可以很容易地標記大量不同的分子。此外，納米粒子的物理性質在化學上是可定制的。在過去的十年中，基于納米顆粒的免疫測定由于具有高度的靈敏度、特異性、多路復用能力和無需酶操作的能力，已經被用于提高醫學檢測的靈敏度和特異性，并為臨床診斷提供了新的工具。
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磁性顆粒和納米顆粒作為提高靈敏度和簡化檢測的新型標記物，在免疫測定中得到越來越多的應用。下面詳細介紹和討論。
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磁性顆粒
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氧化鐵磁性顆粒
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磁性顆粒廣泛應用于磁共振成像、磁熱療、藥物和基因傳遞、生物分析等領域。在眾多的MPs中，氧化鐵MPs由于其易于制備和功能化以及生物相容性等特點， 在生物分析中應用最為廣泛。基于MPs的免疫分析將 MPs 與包括酶、貴金屬納米顆粒和熒光納米顆粒在內的信號標簽結合在一起。這些免疫測定法通?？焖偾乙子谑褂茫浅＿m合檢測蛋白質、細菌、病毒、激素和小分子毒素等各種分析物。
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金磁性顆粒
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金磁性納米顆粒（GMPs）是一種復合顆粒，具有典型的核/殼結構，以氧化鐵為核，核表面沉積一層金作為殼。GMPs具有與蛋白質或核酸等生物分子結合方便、利用磁場易于分離的優點，同時也帶來了反應時間短、反應效率高的特點。GMPs可用于微芯片，并在過去幾年中因其可調各向異性相互作用的獨特特性而引起了極大的關注。它可以作為一種載體在微通道中傳輸，解決了生物分子的操縱問題。同時，基于微芯片的小型化和集成化，可以實現低試劑消耗和短洗滌時間。
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二氧化硅磁性顆粒
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高表面體積比和許多生物功能化選項的可用性使得磁性顆粒非常適合從生物樣品中捕獲分析物。磁性二氧化硅顆粒在核酸制備和檢測中的價值已被發現。捕獲過程依賴于核酸對顆粒的物理吸附，隨后是流體交換步驟，以實現分離和純化。特異性捕獲需要對具有特異性捕獲分子（如抗體）的粒子進行功能化，使其與待檢測的分析物具有高親和力。
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超順磁性聚苯乙烯（SPP）顆粒
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Lee等人在毛細管混合系統中展示了一種快速、簡單的磁顆粒免疫測定方法。他們使用抗體包被的微米級超順磁性聚苯乙烯（SPP）顆粒在夾心（非競爭性）格式的兔IgG檢測中進行檢測。他們發現，相互競爭的磁性和粘性阻力有助于增強分析物與顆粒上捕獲的抗體之間的相互作用。此外，結果表明，在與臨界梅森數相對應的條件下，SPP顆粒鏈的形成改善了免疫分析動力學。
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納米顆粒
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金納米材料
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AuNPs能夠提供類似于自然系統中生物分子的微環境，因此在固定后可以保持生物分子的活性。因此，AuNPs通常被各種生物分子（如酶、抗體和DNA）修飾，以構建特定的納米探針，用于檢測各種分析物。
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碳納米材料
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碳納米材料一般是指碳納米管（CNTs）、石墨烯及其衍生物氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（rGO）。它們具有非凡的機械強度、良好的生物相容性、大表面積和高導電性/導熱性等特點。因此，碳納米管和石墨烯納米材料被廣泛用于制造電化學生物傳感器，提高了生物傳感器的分析性能。碳納米材料也被應用于熒光和化學發光免疫分析。
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硅納米顆粒
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二氧化硅納米顆粒廣泛應用于生物分析領域：細胞靶向、生物標記、DNA 或 RN A 檢測以及生物傳感器的開發。此外，二氧化硅納米顆粒能夠在水溶液中分散，二氧化硅表面有利于多種表面反應，并允許生物分子的結合。
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參考文獻
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