近年来，纳米酶作为一类极具潜力的替代品，其性能已超越了传统的天然酶。在这一领域，金纳米颗粒（AuNPs）及其金属杂化物凭借其简便的合成过程、易于实现的表面改性、卓越的稳定性以及出色的酶活性，成为了纳米酶研究的焦点。通过将DNA与AuNPs进行整合，研究人员能够精确调控纳米颗粒的组装、排列和功能化，极大地促进了高灵敏度和选择性生物传感器的开发。本文总结了构建 DNA 功能化金纳米酶的三种方法，包括非共价修饰、共价修饰和配位结合策略。文章还总结了两种常用的酶活性及其催化机制，强调了 DNA 对酶活性的调节作用。此外，本文还概述了DNA功能化AuNPs生物传感研究的最新进展，特别是在食品安全、环境监测和疾病诊断方面的应用（图 1）。最后，分析了当前检测策略的局限性，并展望了功能化 DNA功能化AuNPs 的未来设计方向和创新思路。
AuNPs可以与 DNA的碱基或磷酸骨架相互作用，或同时与两者相互作用。DNA功能化策略主要分为非共价、共价和 DNA金属化策略。非共价官能团化策略依赖于金属配位和静电相互作用，而共价策略基于化学官能团化。DNA金属化的过程是指金离子与 DNA之间的配位结合，然后在DNA链上发生还原反应，导致金的沉积。
AuNPs在模拟各种酶活性方面显示出巨大的潜力，包括POD、SOD、GOx和CAT活性等。在生物传感领域，特别是POD和GOx活性的模拟引起了广泛的关注。具有POD活性的AuNPs主要依靠电子转移反应来获得活性。使用TMB催化制备AuNPs的过程可分为三个主要步骤：首先，过氧化氢（H2O2）分子在AuNPs表面的催化活性中心分解，产生一个氧分子（或两个羟基）作为吸附中间体;接下来，两个TMB分子连续接近催化活性中心，每个分子将一个氢原子转移到上述中间体，形成羟基。最后，形成的羟基从 AuNPs表面分离，完成催化循环。对于GOD，葡萄糖首先被附近的组氨酸残基（作为Brønsted碱）激活，该残基将羟基质子从葡萄糖的C1位置移除，形成中间体。这种去质子化过程有利于氢化物从葡萄糖的C1位置转移到黄素腺嘌呤二核苷酸的异咯嗪环上。随后，氢化物从葡萄糖的C1位直接转移到FAD的N5位，产生FADH−。FADH -极易氧化，与氧（作为电子受体）迅速反应生成H2O2。在AuNPs的催化过程中，反应途径与天然GOD相似，不同之处在于AuNPs使用OH−作为Brønsted碱从葡萄糖中提取氢原子。
与天然酶类似，纳米酶的活性也受到多种因素的调节，包括pH值、温度和特定环境条件。DNA的干预可以巧妙而精确地调节纳米酶的表面性质，从而深刻影响它们的催化活性。Au纳米酶和底物界面上DNA的存在具有双重效果：一方面，由于物理阻碍或静电排斥，DNA可能成为Au纳米酶活性的“绊脚石”，抑制催化反应的进行；另一方面，当寡核苷酸位于纳米界面上时，它们可以通过增强酶与底物之间的亲和力来充当“催化剂”，显著提高纳米酶的内在催化效率。
生物大分子与纳米材料的结合是材料科学和纳米技术领域的热门话题。特别是，DNA与AuNPs的整合不仅可以构建纳米结构，还可以通过DNA的序列和结构特性精确调节纳米材料的物理化学性质。此外，DNA还以其出色的识别能力在生物传感领域大放异彩。它可以作为识别分子，特异性结合核酸、蛋白质、小分子、金属离子和细菌等各种靶点，为高灵敏度和特异性生物传感器的开发提供有力支持。本章节DNA功能化AuNPs生物传感研究的最新进展，特别是在食品安全、环境监测和疾病诊断方面的应用。
(1) 尽管AuNP具有模拟多种酶活性的潜力，但目前的研究主要集中在模拟POD和GOx活性上。为了扩大传感器的功能和应用范围，有必要加强对模拟其他酶活性的AuNPs的研究。
(2) 在大多数报道中，已观察到DNA对催化性能的调节可促进或抑制作用。然而，DNA对纳米酶活性的调节作用需要进一步努力。例如，在一些研究中，DNA对AuNPs的调节作用的原因可能完全相反。
(3) 在即时检测（POCT）领域，金纳米酶在实际应用中需要保持反应的高稳定性和一致性。这意味着必须严格控制合成条件，以确保每批生产的金纳米酶具有相同的特性和活性。为了与现有的POCT设备连接，需要开发有效的信号转换策略。
(4) 在实际的样品检测过程中，基于金纳米酶的比色生物传感器经常面临由于样品背景颜色的干扰而降低检测精度和灵敏度的挑战。鉴于这一挑战，基于多模态融合的生物传感器的开发已成为一种非常有前途的解决方案。
