動態光散射傳感器在食品安全檢測中的應用進展

冷遠逵， 范思雨， 胡馨予， 熊勇華,3

（1. 南昌大學 食品學院，江西 南昌 330031； 2. 南昌大學 前湖學院，江西 南昌 330031; 3. 南昌大學 中德聯合研究院，江西 南昌 330047）

動態光散射（dynamic light scattering，DLS）技術自1970 年商業化以來， 已成為粒度分析測量的常規實驗室技術， 用于測量溶液或懸浮液中納米、微米級別顆粒的尺寸分布情況[1]。 其基本原理是測量粒子散射光強度隨時間的波動規律，分析得出粒子的布朗運動擴散速度， 從而通過Stokes-Einstein 方程得到粒子的流體力學直徑（水化粒徑）。 因具有操作簡單、 成本低、 響應速度快和重現性好等優點，Cohen 等早在1975 年就提出以特異性識別分子修飾的聚合物微球作為探針，通過DLS 技術測量因目標物引起微球聚集而導致的粒徑變化來定量分析目標物的方法[2]。 然而由于聚合物微球光散射能力較弱，該方法在實際應用時易受到樣品基質中生物分子、膠體顆粒等物質的散射信號干擾，導致靈敏度偏低、穩定性不足。因此，構建DLS 傳感器的關鍵在于選擇具有較強光散射能力的信號探針。 金納米顆粒（gold nanoparticles，AuNPs）具有較強的光散射能力， 比直徑相近的聚合物微球強2~3 個數量級，可有效屏蔽復雜樣品基質引起的背景信號干擾，顯著提高DLS 傳感器的檢測靈敏度[3]。 同時AuNPs 具有易于制備、粒徑可控、易于生物修飾等優點，且相比于同樣具備強光散射能力的銀納米材料，其膠體穩定性和生物相容性更好。 近年來，以AuNPs 為信號探針構建AuNP-DLS 傳感器受到廣泛關注，成功用于食品危害物[4-6]、環境污染物[1]、藥物[7]、臨床標志物[8-9]等的高靈敏檢測。

作者從傳感器構建策略、探針設計原則等方面闡述了近年來AuNP-DLS 傳感器的方法學研究進展，總結了其在真菌毒素[5]、有毒金屬離子[6]、食源性致病菌[10]等食品危害因子檢測中的應用情況，并探討了該領域的發展趨勢和面臨的主要挑戰。

1 DLS 傳感器方法學研究進展

1.1 DLS 傳感器構建策略

DLS 傳感器可測量兩種信號：水化粒徑和散射光強度。因此，AuNP-DLS 傳感器的核心在于目標物引起AuNPs 粒徑或散射光強度的變化。 目前AuNP-DLS 傳感器主要通過以下3 種方式來實現信號輸出：1）基于目標物引起的AuNPs 聚集；2）基于目標物引起的AuNPs 有序組裝或解組裝；3）基于標記免疫分析技術建立目標物和AuNPs（與AuNPs 磁珠或酶標板載體結合的部分或游離的部分）濃度之間的劑量關系。

1.1.1 基于AuNPs 聚集的DLS 傳感器 這類傳感器最常見的構建方法是基于目標物與AuNPs 探針的特異性識別作用（免疫識別、核酸雜交、配位鍵等）直接介導探針聚集。 以特異性識別分子修飾的AuNPs 為探針構建的DLS 傳感器已被用于蛋白質[11]、核酸[12]、小分子[13]和離子[1]等物質的均相免洗高靈敏檢測。 Wang 等以單抗和多抗分別修飾的50 nm 和10 nm AuNPs 作為探針， 構建乙肝表面抗原的DLS均相免疫分析方法（見圖1（a））[11]。 以目標物引起探針聚集導致的粒徑增大為定量信號，該方法檢測乙肝表面抗原的靈敏度較常規酶聯免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）提高了80 倍。 Miao 等以兩種寡核苷酸修飾的AuNPs 為探針檢測雙鏈DNA[14]。 兩種寡核苷酸鏈分別與目的DNA 不同區域雜交形成三鏈體結構， 引發AuNPs聚集， 進而通過檢測粒徑變化實現對DNA 的高靈敏分析，檢測限（limit of detection，LOD）低至500 fmol/L。 一般地，顆粒的散射光強度與粒徑呈正相關關系，因此探針聚集同時也會導致散射光強度的增加。 有研究者以對巰基苯胺修飾的AuNPs 為DLS探針，利用三硝基甲苯（trinitrotoluene，TNT）與對巰基苯胺之間的π-π 相互作用介導探針聚集的原理來檢測TNT[13]。以散射光強度變化為定量信號，該方法檢測TNT 的LOD 達100 pmol/L。

圖1 基于AuNPs 聚集的DLS 傳感器Fig. 1 DLS sensors based on AuNPs aggregation

第二種常見方法是基于目標物間接調控AuNPs 探針的交聯反應。Miao 等以兩種寡核苷酸鏈修飾的AuNPs （Oligo1-AuNP、Oligo2-AuNP） 為探針，以能同時與Oligo1、Oligo2 進行雜交的寡核苷酸鏈Oligo3 為交聯探針構建葡萄糖傳感器 （見圖1（b））[15]。 葡萄糖在葡萄糖氧化酶 （glucose oxidase，GOx）、Fe2+級聯催化下產生羥自由基（·OH），·OH 可降解Oligo3，從而調控AuNPs 探針的聚集反應。 該方法通過粒徑變化檢測葡萄糖， 線性范圍為0.05~5.00 pmol/L，LOD 為38 pmol/L。 Lu 等報道的檢測植物微小RNA（microRNA）的無酶催化均相DLS 傳感器原理[16]見圖1（c）。 microRNA 可與二苯基環辛炔（DBCO） 修飾的寡核苷酸探針probe A 和疊氮基（N3）修飾的寡核苷酸探針probe B 雜交形成夾心結構， 促使probe A 與probe B 發生點擊化學反應并連接起來，所形成的probe A-probe B 鏈同時與probe A’修飾的AuNPs 和probe B’ 修飾的AuNPs 雜交，導致AuNPs 發生聚集。 由于目標microRNA 實現了循環利用，信號得到放大，該方法LOD 達78.6 fmol/L。

AuNPs 溶液膠體穩定性的基礎是表面配體（如檸檬酸） 提供的表面電荷和親水性。 因此， 調控AuNPs 的表面配體，可影響其膠體穩定性從而引發AuNPs 聚集。寡核苷酸鏈修飾的AuNPs 具有很好的膠體穩定性， 但當寡核苷酸鏈脫落或者裂解后，AuNPs 膠體穩定性變差，從而在高鹽離子濃度下發生團聚。 基于此原理，Xiong 等以5′-TTTCTTCTTC GTTGTTT-3′修飾的AuNPs 為探針構建Hg2+傳感器（見圖1（d））[6]。 Hg2+與寡核苷酸鏈結合形成T-Hg2+-T，寡核苷酸鏈形成雙鏈結構而脫離AuNPs 表面，加入高濃度NaCl，AuNPs 發生聚集，粒徑變大，該方法LOD 達0.43 nmol/L。

1.1.2 基于AuNPs 組裝結構的DLS 傳感器 由于聚集的無序性以及容易受到樣本基質影響等缺陷，導致基于AuNPs 聚集的DLS 傳感器信號穩定性不足。 相比較而言，基于AuNPs 有序自組裝結構形成的信號或組裝體解組裝過程的信號更加可控和穩定。 目前，基于AuNPs 組裝結構的DLS 傳感器中，AuNPs 組裝體形成主要分為以下4 種方式：1）基于與目標物特異性結合作用形成AuNPs 低聚體；2）以DNA 為框架進行自組裝；3）在微生物模板表面自組裝；4）在納米顆粒模板表面自組裝。

在基于特異性識別作用直接介導AuNPs 聚集的體系中，當控制AuNPs 顆粒表面特異性識別分子的數量時，可使AuNPs 在目標物存在時組裝成低聚體，甚至是二聚體結構[17-18]。 如Seow 等以寡核苷酸鏈修飾的AuNPs 為探針構建針對let7a（microRNA）的均相DLS 傳感器[17]。通過對比平均每個AuNPs 上偶聯的寡核苷酸分子數為2、5、10 個時AuNPs 的目標物介導組裝行為，發現偶聯寡核苷酸越多，AuNPs粒徑變化越明顯。 單個AuNPs 表面平均有10 個寡核苷酸分子時，其粒徑變化最明顯，但有趨近于無序聚集的趨勢， 信號的穩定性變差。 而當平均有5個寡核苷酸分子時，AuNPs 在let7a 存在時會穩定組裝成低聚體，LOD 達100 fmol/L。

Li 等開發了一種基于AuNPs 自組裝的端粒酶傳感器，通過對癌細胞或尿液中端粒酶的高靈敏檢測可實現膀胱癌的診斷（見圖2（a））[19]。 在端粒酶作用下，底物（telomerase substrate，TS）末端延伸n 次重復序列（TTAGGG），該重復序列可以作為啟動子，觸發兩個發夾探針（H1 和H2）之間的雜交鏈式反應（hybridization chain reaction，HCR） 形成雙鏈DNA。該HCR 產物DNA 旁邊帶有大量寡核苷酸支鏈可與互補序列修飾的AuNPs 探針雜交， 因此AuNPs在HCR 產物上形成有序組裝體， 導致水化粒徑的急劇增大。 該方法可檢測僅從4 個MCF-7 細胞中提取的端粒酶含量。 Zou 等報道了一種基于AuNPs探針在目標DNA 的聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）擴增產物核酸框架上自組裝的DLS 均相傳感器， 其檢測艾滋病病毒（human immunodeficiency virus，HIV）DNA 的 LOD 達 1.8 amol/L[20]。 近期該課題組通過引入核酸適配子，利用上述原理設計了可檢測腫瘤標志物CA-125 的PCR-DLS 傳感器，LOD 低至1.1 fg/mL[21]。

圖2 基于AuNPs 組裝體結構的DLS 傳感器Fig. 2 DLS sensors based on AuNPs assemblies

對于病毒[22]、細菌[10]等微生物目標物，免疫AuNPs 探針會以目標物為模板在其表面形成組裝體，從而導致粒徑增大。 如Driskell 等以抗體修飾的AuNPs 為免疫探針來檢測PR8 型流感病毒[22]。 在病毒顆粒濃度較低時，免疫AuNPs 探針會在病毒顆粒表面自組裝形成“核心-衛星”組裝結構，從而導致粒徑增大。 該方法LOD 小于100 TCID50/mL，靈敏度較商業診斷試劑盒提高1~2 個數量級。

Wang 等開發了一種等離子體 “核心-衛星”結構納米組裝探針用于microRNA-21 的檢測[23]（見圖2（b））。 其中，核心AuNPs 和衛星AuNPs 通過DNA鏈連接，目標物microRNA-21 通過鏈置換反應可使衛星AuNPs 脫落引發解組裝。 而燃料DNA 鏈又通過鏈置換反應使microRNA-21 重新解離出來實現循環利用， 從而使信號得到放大。 該方法對microRNA-21 的定量檢測范圍為5~150 pmol/L，LOD 為0.24 pmol/L。

1.1.3 基于免疫標記技術的非均相DLS 傳感器AuNPs 探針與目標物特異性結合后，無論是游離的還是結合的探針部分均會產生目標物引起的濃度差，從而表現出散射光強度的差異。 Chao 等以片狀二氧化錳修飾的AuNPs（MnO2-pAuNP）作為免疫標記材料構建了檢測前列腺特異性抗原 （prostatespecific antigen，PSA） 的超靈敏DLS 免疫分析方法（見圖3（a）)[24]。 樣本中存在PSA 時，酶標板上會捕獲一定量的MnO2-pAuNP 免疫探針，通過谷胱甘肽（glutathione，GSH） 消解MnO2殼層可釋放大量的AuNPs 到溶液中，通過檢測溶液中AuNPs 引起的散射光強度，可以對PSA 進行定量分析。 由于MnO2-pAuNP 是載有多個AuNPs 的組裝體，且溶液中基本無背景干擾，因此該方法LOD 低至1 fmol/L。 在此模式的基礎上，Yu 等根據金屬有機框架 （metalorganic framework，MOF） 大 量 裝 載 和 可 控 釋 放AuNPs，以及AuNPs 釋放后可控生長的原理設計了檢測甲胎蛋白（alpha-fetoprotein，AFP）的DLS 免疫分析方法（見圖3（b）)[25]。 當存在AFP 時，一定量的MOF@AuNP 會結合在酶標板上，MOF 在堿性條件下消解釋放出大量的小粒徑AuNPs（4 nm）到溶液中，然后加入生長液（鹽酸羥胺和氯金酸）使4 nm AuNPs 生長成大粒徑AuNPs， 光散射能力得到放大。 通過測定散射光強度對AFP 定量分析，該方法LOD 為0.36 pg/mL。

圖3 基于免疫標記技術的DLS 傳感器Fig. 3 DLS sensors based on immunolabelled technology

1.2 AuNPs 探針對傳感器靈敏度的影響

構建AuNP-DLS 傳感器的核心在于設計合適的AuNPs 探針， 其對檢測靈敏度的影響至關重要。而AuNPs 的形貌、 粒徑是影響其光散射能力的關鍵，AuNPs 探針的濃度是影響其對外界刺激敏感性的關鍵， 因此探針的形貌、 粒徑及使用濃度對AuNP-DLS 傳感器的檢測性能影響很大。

理論上，AuNPs 探針粒徑越大， 其光散射能力越強，檢測靈敏度越高。 但是粒徑過大的AuNPs 膠體穩定性不足，信號穩定性變差，同時大顆粒與目標物結合時可能會存在位阻效應反而降低其結合率[22]。 Kalluri 等構建了基于AuNPs 聚集的As3+傳感器，探究了AuNPs 的粒徑對檢測靈敏度的影響。 結果表明，LOD 隨著AuNPs 粒徑的增大而逐漸降低，當粒徑為110 nm 時，LOD 低至3 pg/mL[26]。Huang 等報道了基于AuNPs 免疫探針檢測單增李斯特菌的均相免洗免疫分析技術[4]。 單增李斯特菌表面存在多個抗原表位，可結合多個AuNPs 探針形成組裝結構，使納米尺寸的AuNPs 探針表觀水化粒徑達到微米級別，從而使隱身的細菌“顯形”。 他們探究了探針粒徑對靈敏度的影響。 結果表明，30、70、100 nm的AuNPs 探針對應的最佳工作濃度分別為2.640、0.044、0.022 pmol/L。 大粒徑探針光散射能力更強、所需工作濃度更低、檢測靈敏度更高。 基于100 nm AuNPs 探針的DLS 傳感器LOD 最低， 達0.35 CFU/mL，結合免疫磁分析方法，生菜樣品中LOD 為0.22 CFU/g。 多枝狀金納米花 （gold nanoflowers，AuNFs）因有更大的比表面積，而具有更強的光散射能力，且能修飾更多的識別分子從而獲得高親和力的探針，另外其膠體穩定性也更高，所以理論上是更理想的DLS 傳感器探針。 Zhan 等以AuNFs 為探針構建了相似的DLS 均相免洗免疫傳感器，實現對大腸桿菌O157：H7 的高靈敏檢測[10]。 同時也探討了AuNFs 粒徑對檢測靈敏度的影響。 結果顯示，基于120 nm AuNFs 的DLS 傳感器靈敏度最高，其線性范圍為6~60 000 CFU/mL，LOD 為2.7 CFU/mL，實現單菌水平檢測。 金納米棒 （gold nanorods，AuNRs）是應用最廣的異形AuNPs，通過對其“頂端”或“長邊”進行定點修飾，可實現“頭對頭”或“肩并肩” 的定向自組裝。 Wang 等將抗體、 微囊藻毒素LR-卵清蛋白（MC-LR-OVA）修飾的AuNRs 作為自組裝探針， 構建了針對微囊藻毒素LR（microcystin LR，MC-LR）的競爭免疫DLS 傳感器。 通過將抗體、MC-LR-OVA 定點修飾在AuNRs 的“頂端”或“長邊”，分別實現了AuNRs 探針的“頭對頭”或“肩并肩” 的定向自組裝。 目標物MC-LR 的存在會破壞AuNRs 探針的自組裝， 從而使AuNRs 組裝體的尺寸發生變化。 通過分析組裝體尺寸檢測目標物，“頭對頭”或“肩并肩”組裝模式的DLS 傳感器LOD 分別為5.00、0.45 ng/mL[27]。

理論上，當探針濃度越低時，其對外界刺激（包括目標物）越敏感（受目標物影響而發生聚集等現象的探針占比更高）。 然而，當探針濃度過低時，基質內生物分子的散射信號會成為不可忽視的背景信號，信噪比反而下降。Driskell 等在PR8 型流感病毒A 的AuNP-DLS 免疫分析方法中，探討了AuNPs濃度對檢測靈敏度的影響。 結果表明，在能充分抑制背景信號的基礎上，探針濃度越低，檢測靈敏度越高[22]。

2 DLS 傳感器的食品安全檢測應用現狀

近年來，農獸藥殘留、重金屬污染、致病微生物污染、超劑量或超范圍使用添加劑等食品安全問題嚴重威脅國人飲食安全和生命健康。 如何高效、便捷地對食品鏈中有毒有害物質進行檢測是保障人民“舌尖上的安全”的關鍵。 AuNP-DLS 傳感器因其簡單、快速、成本低廉、高靈敏度、可實現均相免洗檢測等優點， 成為優良的食品危害物檢測技術平臺。 DLS 傳感器用于食品安全檢測的研究見表1。

表1 AuNP-DLS 傳感器在食品安全檢測中的應用研究現狀Table 1 Research status of the application of AuNP-DLS sensors for food contamination detection

2.1 檢測重金屬

重金屬污染在我國食品安全問題上占據相當大的比重，其蓄積性、慢性毒性等特點導致其對人體健康影響巨大。 AuNP-DLS 傳感器已應用于汞[6]、銅[28]、鉛[29]、砷[26]等多種重金屬的高靈敏檢測。

Miao 等基于Cu2+依賴型DNA 酶和檸檬酸修飾的AuNPs 構建了均相Cu2+傳感器[28]。DNA 酶與底物結合成雙鏈結構， 無法吸附在AuNPs 表面， 加入NaCl 后AuNPs 會發生聚集；而加入Cu2+后，活化的DNA 酶切割底物DNA，釋放出一段單鏈DNA 并吸附在AuNPs 表面，可阻止AuNPs 聚集。 根據水化粒徑變化值可估算Cu2+濃度， 定量檢測范圍為0.1~20.0 nmol/L，LOD 為60 pmol/L。 此外，他們利用Pb2+依賴型DNA 酶和寡核苷酸修飾的AuNPs 構建了均相Pb2+傳感器[29]。 AuNPs 探針可通過與底物DNA 互補雜交而發生聚集，然而Pb2+存在時，活化的酶催化切斷底物DNA，從而阻止AuNPs 聚集。 最低可檢測35 pmol/L 的Pb2+。 Kalluri 等以GSH、二硫蘇糖醇和半胱氨酸共修飾的AuNPs 為探針構建了讀取比色信號和DLS 信號的均相As3+傳感器。 As3+與3 種配體均可通過配位作用結合引起AuNPs 聚集，從而導致等離子共振峰（比色信號）和粒徑的急劇變化。 結果顯示，DLS 檢測As3+的靈敏度（3 pg/mL）遠高于比色信號靈敏度（1 ng/mL）[26]。

2.2 檢測生物毒素

生物毒素是廣泛存在的食品污染物，尤其以真菌毒素對糧油及其制品的污染問題最受關注[38]。 以抗體為識別分子、以AuNPs 為信號輸出探針的DLS免疫學分析方法可檢測0.1~100.0 pg/mL 的毒素，靈敏度較常規ELISA 方法高約2 個數量級[5，27，30]。 如Zhang 等以免疫磁珠為載體，以抗原-牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA） 復合物修飾的30 nm AuNPs 為信號輸出探針，構建競爭DLS 免疫分析方法檢測牛奶中的黃曲霉毒素M（aflatoxin M，AFM）。在形成免疫復合物后進行磁分離，通過檢測溶液的散射光強度實現對AFM 的快速定量分析，LOD 達27.5 pg/mL[30]。 基于AuNPs 的等離子共振吸收為輸出信號的等離子共振ELISA （plasmonic ELISA，pELISA）是近年來比較受歡迎的高靈敏比色分析技術。 Zhan 等以GOx 為酶標記物，構建針對黃曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1） 的競爭免疫分析方法[5]。GOx 可與體系中的辣根過氧化物酶（HRP）級聯催化葡萄糖產生·OH，引發靜電吸附在AuNPs 探針表面的酪胺發生交聯反應， 進而導致AuNPs 聚集，通過DLS 分析粒徑變化可檢測低至0.12 pg/mL 的AFB1。 該方法比競爭pELISA 和常規ELISA 方法的靈敏度分別提高了153 倍和385 倍。

2.3 檢測農獸藥殘留和非法添加物

近年來，我國農獸藥殘留和非法添加物引起的食品安全事件頻發，社會影響極其惡劣[39]。乙酰膽堿酯酶催化乙酰膽堿水解可產生帶正電的膽堿，其可使帶負電的檸檬酸修飾的AuNPs 發生聚集。 Alami等基于這一原理設計了針對農藥對氧磷的DLS 傳感器。 對氧磷會抑制體系中乙酰膽堿酯酶活性，阻止乙酰膽堿水解生成膽堿，從而導致AuNPs 聚集程度下降。 該方法的LOD 為75.5 pmol/L，由于靈敏度極高，在檢測實際樣品時可進行大比例稀釋，從而可降低農藥殘留中基質效應的影響，提高檢測準確性[31]。Levin 等利用小分子目標物的競爭反應可抑制納米顆粒（分別修飾抗體、BSA-抗原復合物）之間的聚集，構建了DLS 快速均相免疫分析方法來檢測氯霉素。 并對比了AuNPs、磁珠、聚合物微球等探針的檢測性能， 發現AuNPs 體系的檢測靈敏度最高，LOD 達2.4 ng/mL， 定量檢測范圍為5~10 000 ng/mL[32]。Ma 等基于靜電作用可誘導檸檬酸修飾的AuNPs 探針聚集， 實現牛奶中三聚氰胺的特異性快速檢測，LOD 為50 ng/mL[33]。

2.4 檢測致病菌

微生物污染是目前我國乃至全球面臨的首要食品安全問題，其中以食源性致病菌最為常見[40]。目前平板培養法是檢測食源性致病菌的金標準方法，但其存在耗時長（通常需要24~48 h）、操作煩瑣等缺陷，無法實現對致病菌的高效監測。 據研究報道，AuNP-DLS 分析方法能實現致病菌或其DNA 的快速（2~4 h）、高靈敏檢測，是潛在的優良篩查技術。

Huang 和Zhan 等分別以抗體修飾的球狀AuNPs 和多枝狀AuNFs 為免疫探針檢測生菜中單增李斯特菌和牛奶中的大腸桿菌O157：H7，分別達到LOD 為10 CFU/g 和單菌檢測水平[4，10]。 周寶青將PCR 擴增技術與以擴增DNA 為目標的AuNP-DLS技術結合，檢測牛奶中沙門氏菌和大腸桿菌O157：H7，LOD 達10 CFU/mL[34]。 Mcvey 等 以RNA 修 飾 的AuNPs 為探針， 開發一種利用核酸內切酶控制AuNPs 聚集的方法檢測致病菌DNA[35]。 AuNPs 表面的RNA 可與目標DNA 特異性雜交形成DNA-RNA異源雙鏈結構， 該結構很容易被RNAse H 酶切，從而釋放目標DNA 與另一個RNA 探針雜交，直至所有的RNA 探針被切割， 使暴露在高電解質中的AuNPs 聚集并產生粒徑信號變化。 該傳感器檢測雞肉中空腸彎曲菌DNA 的LOD 為18 fmol/L，總分析時間不到3 h。

3 展 望

由于AuNPs 易制備和便于修飾的特點，AuNPDLS 傳感器構建過程非常簡單， 可實現均相分析，也可與多種技術如ELISA[5]和核酸擴增[19-20]結合。 同時， 由于DLS 儀器的高靈敏性和AuNPs 超強的光散射能力，AuNP-DLS 傳感器具備簡單、快速和靈敏性高等優點，在食品安全、臨床診斷和環境監測等生化分析領域具有很好的應用前景。 然而，這項技術在走向實際應用之前還有一些瓶頸問題有待突破。

第一，目前DLS 傳感器在食品安全檢測中的應用研究仍比較有限，缺乏系統性研究，且目前多是用于水、牛奶等少數幾種食品樣品基質中的危害物分析，該類技術抗復雜食品基質干擾的能力需得到更多實證。 AuNP-DLS 方法的高靈敏性利于通過樣本稀釋的方法來降低基質效應對探針的干擾，同時也可以通過結合免疫磁分離等技術減少基質干擾。另外，通過改善AuNPs 表面修飾技術，制備魯棒性更好的探針至關重要。

第二，現有檢測靈敏度仍無法滿足一些極端痕量物質的檢測需求， 因此檢測靈敏度需進一步提高。 目前，DLS 傳感器幾乎都是以AuNPs （包括球形、多枝狀和棒狀AuNPs）為信號輸出探針。 后續可探究采用光散射能力更強的探針（如銀納米顆?；虬层y殼層的納米材料）[41]來提高靈敏度。 同時，多功能探針，如金磁納米粒子[42]可同時實現信號輸出和磁富集功能， 從而構建抗基質干擾能力更強、靈敏度更高的DLS 傳感器。

第三，DLS 分析技術目前僅限于實驗室使用，無法滿足一些現場檢測或資源匱乏地區的需求。 因此，開發小型化、便攜式DLS 設備非常關鍵。