免疫分析作为生物分析的强大工具，依赖于抗原和选择性抗体之间的特异性反应，并使用不同的标记（如放射性同位素、酶和荧光团）进行信号开发。近年来， 由于纳米材料具有优异的光学或电化学性能和更大的化学稳定性，纳米材料正在越来越多地取代这些分子标签。目前，许多基于磁性颗粒和纳米颗粒的免疫测定方法和生物传感器已经开发出来，用于检测各种目标（如细胞、蛋白质、病原体和小分子毒素）。
磁性颗粒（MPs）免疫测定广泛使用的原因如下：1）MPS有助于提高灵敏度，缩短分析时间；2）与传统荧光标记物和酶标记物相比，MPS在不透明或高度分散的生物介质中表现出更好的性能。一般来说，MPS在免疫测定中有两个主要用途：1）MPS可作为形成免疫复合物的固相；2）MPS可作为分析中的检测标记（图） 1）。
图1：在免疫分析中使用 MP 主要方法：A）酶标记内禀MP作为标记或MP包；B）MP 作为载体
至于纳米粒子，它们的长度尺度通常是1 ~ 100nm(但不限于100nm)用于各种类型的原子、分子或大分子尺度的研究。纳米粒子具有一些独特的物理、化学和生物特性，可广泛应用于免疫测定。例如，与纳米颗粒的小尺寸相比，它们通常具有较大的表面体积比，并且很容易标记大量不同的分子。另外，纳米粒子的物理性质在化学上是可定制的。在过去的十年里，基于纳米颗粒的免疫测定已被用来提高医学检测的灵敏度和特异性，并为临床诊断提供了新的工具，因为它具有高度的灵敏度、特异性、多重复用能力和无酶操作能力。
磁性颗粒和纳米颗粒作为提高灵敏度和简化检测的新标记物，在免疫测定中得到了越来越多的应用。以下是详细的介绍和讨论。
磁性颗粒
氧化铁磁性颗粒
磁共振成像、磁热疗、药物及基因传递、生物分析等领域广泛应用于磁共振成像、磁热疗等领域。在众多的MPS中，氧化铁MPS由于其制备方便、功能化、生物相容性等特点， 在生物分析中应用最广泛。基于MPS的免疫分析将 MPs 与信号标签结合，包括酶、贵金属纳米颗粒和荧光纳米颗粒。这些免疫测定方法通常快速易用，非常适合检测蛋白质、细菌、病毒、激素、小分子毒素等分析物。
金磁性颗粒
金磁纳米颗粒（GMPs）它是一种具有典型核/壳结构的复合颗粒，以氧化铁为核，在核表面沉积一层金作为壳。GMPS具有与蛋白质或核酸等生物分子结合方便、磁场分离方便的优点，也具有反应时间短、反应效率高的特点。GMPS可用于微芯片，近几年因其可调各向异性相互作用的独特性而备受关注。它可以作为载体在微通道中传输，解决生物分子的操作问题。同时，基于微芯片的小型化和集成化，可以实现低试剂消耗和短洗涤时间。
二氧化硅磁性颗粒
磁性颗粒非常适合从生物样品中捕获分析物，具有较高的表面体积比和许多生物功能选项的可用性。在核酸制备和检测中发现了磁性二氧化硅颗粒的价值。捕获过程依赖于核酸对颗粒的物理吸附，然后是流体交换步骤，以实现分离和纯化。特异性捕获需要功能化具有特异性捕获分子(如抗体)的粒子，使其与待检测的分析物具有较高的亲和力。
超顺磁性聚苯乙烯（SPP）颗粒
Lee等人在毛细管混合系统中展示了一种快速简单的磁颗粒免疫测定方法。他们使用微米超顺磁性聚苯乙烯抗体包（SPP）在三明治(非竞争性)格式的兔IGG检测中检测颗粒。它们发现，相互竞争的磁性和粘性阻力有助于增强分析物与颗粒上捕获的抗体之间的相互作用。此外，结果表明，SPP颗粒链的形成改善了免疫分析动力学，与临界梅森数相对应。
纳米颗粒
金纳米材料
Aunps可以提供类似于自然系统中生物分子的微环境，因此固定后可以保持生物分子的活性。因此，Aunps通常被各种生物分子(如酶、抗体和DNA)修改，以构建特定的纳米探针来检测各种分析物。
碳纳米材料
碳纳米材料一般是指碳纳米管（CNTs）、石墨烯及其衍生氧化石墨烯（GO）还原氧化石墨烯（rGO）。它们具有机械强度非凡、生物相容性好、表面积大、导电性/导热性高等特点。因此，碳纳米管和石墨烯纳米材料广泛应用于制造电化学生物传感器，提高了生物传感器的分析性能。碳纳米材料也用于荧光和化学发光免疫分析。
硅纳米颗粒
细胞靶向、生物标记、二氧化硅纳米颗粒广泛应用于生物分析领域DNA 或 RN A 检测和生物传感器的开发。此外，二氧化硅纳米颗粒可以分散在水溶液中，有利于各种表面反应，允许生物分子结合。
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