一、核心理化性质

1. 光学：局域表面等离子体共振 LSPR（最标志性特征）

• 球形 AgNPs：水相中 LSPR 吸收峰约 390～420 nm（紫外 - 可见光，黄色胶体）；粒径增大，峰位红移、峰宽变宽。

• 形貌调控：纳米三角片、纳米棒、立方体可将共振峰调至可见光、近红外区域。

对比金纳米颗粒：银等离子体损耗更低、电磁场增强更强，是SERS 最主流基底材料。

2. 表面与化学特性

• 高比表面积、表面能高，极易团聚，必须使用稳定剂（配体）；

• 表面容易缓慢氧化，释放 Ag⁺（银离子），是抗菌能力的来源；

• 表面易修饰：巯基 (-SH)、氨基、柠檬酸盐、PVP、PEG 等配体可实现亲水 / 疏水、带电性调控。

3. 导电导热

二、主流制备方法

1）液相化学还原（实验室常用）

1. Turkevich 法（柠檬酸钠还原法）

   前驱体：AgNO₃；还原剂 + 稳定剂：柠檬酸钠；沸水反应；制备 10–80 nm 球形 AgNPs，水相、生物实验常用。

2. NaBH₄还原

   强还原剂，低温快速反应；得到1～10 nm 小粒径 AgNPs；胶体稳定性高。

3. 多元醇法（PVP 调控形貌）

   乙二醇为溶剂 / 还原剂，PVP 形貌导向剂；可合成银纳米线、立方体、三角片。

2）物理法

3）绿色生物合成

三、主要应用领域

 1. 生物医药（研究最热方向）

1. 广谱抗菌（革兰氏阳性 / 阴性菌、真菌、部分病毒）

   机制：颗粒吸附细胞膜 → 释放 Ag⁺ → 产 ROS 氧化损伤 → 破坏呼吸链、DNA、蛋白。

   产品：抗菌敷料、医用导管、口罩涂层、牙科材料。

2. 生物成像、光热治疗（PTT）

3. 药物载体、伤口促愈合

风险提示：游离 AgNPs 具有细胞毒性；体内长期蓄积安全性仍在评估。

 2. 表面增强拉曼光谱 SERS（分析化学）

 3. 催化

 4. 工业材料

导电银浆、柔性印刷电子、防腐涂层、净水除菌。

银纳米颗粒 (AgNPs) SERS & 抗菌方向综述核心要点

一、AgNPs 作为 SERS 基底核心优势

1. 等离子增强优势

   银的自由电子弛豫损耗低于金，近紫外 - 可见光区域局域电磁场增强效应显著优于 AuNPs；球形 AgNPs LSPR≈390–420 nm；组装、聚集体会形成热点 (Hot spot)，热点间隙 1–3 nm 时拉曼增强因子 EF 最高。

短板：银易氧化，长时间检测、水溶液长期储存会生成氧化银，削弱 SERS 信号。

2. 形貌调控对 SERS 的影响

• 球形 Ag 胶体：制备简单，适合基础痕量检测；热点依靠盐诱导聚集（NaCl、MgSO₄）。

• 银纳米三角片 / 纳米棒 / 立方体：可调 LSPR 至可见光 / 近红外，匹配不同激光激发源，无需大量聚集即可产生强电磁场。

• 核壳结构：Ag@SiO₂、Ag@PEG。二氧化硅壳隔绝空气，抑制 Ag 氧化，同时避免纳米颗粒直接与生物分子强吸附变性；缺点会轻微降低增强效果。

3. 主流构筑策略

   ① 液相悬浮胶体基底（均相检测，操作简便，重复性较差）

   ② 固相基底：AgNPs 自组装薄膜、ITO / 硅片负载 Ag 颗粒，可重复测试、均一性提升，适合定量分析

   ③ 复合基底：AgNPs + 石墨烯、MOF、介孔硅，利用吸附富集目标分子，进一步提升灵敏度
4. 典型应用场景

   食品农残检测、水体有机污染物、细菌单细胞识别、肿瘤标志物、微塑料、痕量快速筛查。

二、AgNPs 抗菌机制（学术界主流共识）

1. 释放 Ag⁺离子（核心）

   AgNPs 表面氧化溶出银离子，结合细菌细胞膜蛋白、巯基酶，破坏细胞膜通透性；进入胞内抑制呼吸酶、核酸复制，阻断增殖。

2. 纳米颗粒物理损伤

   AgNPs 直接粘附、穿刺细菌细胞壁 / 膜，造成膜破损、胞质渗漏。

3. 活性氧 ROS 诱导氧化应激

   刺激细胞产生过量 ROS，氧化脂质、蛋白质、DNA，引发细菌氧化损伤、凋亡。

区分重点：大颗粒 AgNPs 主要依靠溶出 Ag⁺；超小粒径 (<10 nm) 颗粒更容易内化进入菌体，物理损伤 + 离子毒性双重作用。

抗菌适用范围

三、两大方向共同面临的关键科学问题（综述讨论重点）

1. 胶体稳定性难题

   生理缓冲液、高离子强度环境极易团聚；常用改性：柠檬酸盐、PVP、氨基 PEG、巯基 PEG 修饰。PEG 修饰大幅提升生物相容性与稳定性，但表面配体层会隔开热点，降低 SERS 增强，存在权衡矛盾。
2. 氧化稳定性

   光照、氧气、弱碱性条件加速 Ag 氧化；解决方案：包覆薄层 SiO₂、碳层；或者制备合金 AgAu 纳米颗粒。
3. 生物毒性

• 优势：抗菌依赖细胞毒性；

• 弊端：用于体内 SERS 成像 / 医用敷料时，正常细胞、组织存在潜在毒副作用；易在肝肾蓄积；水生生态毒性不可忽视。

4. SERS 定量瓶颈

   胶体聚集随机性→热点数量不均→信号重现性差，是实际商品化检测最大障碍。