该综述系统阐述了表面增强拉曼散射（SERS）技术在细菌感染诊断中的应用进展，以及基于纳米材料的抗菌治疗策略。当前，细菌耐药性问题日益严峻，传统检测方法（如培养法、PCR、ELISA）存在耗时长、灵敏度低或操作复杂等局限，而SERS凭借高灵敏度、指纹图谱特性和快速检测优势，成为细菌感染诊断的有力工具。

SERS的增强机制主要分为电磁增强和化学增强。基于此，细菌检测策略分为两类：无标记检测直接获取细菌或其代谢物的固有拉曼光谱，可用于细菌种类鉴定、代谢标志物分析和致病性评估，结合机器学习可提高识别准确率，检测限可达1 CFU/mL；标记检测采用功能化SERS探针（含纳米基底、拉曼报告分子和识别配体如抗体、适配体、抗生素或肽段），靶向细菌的肽聚糖、抗原、核酸等组分，实现复杂样本中的高特异性和多重检测。该探针灵敏度可达数CFU/mL，并可结合微流控、CRISPR等技术进一步放大信号。

在抗菌治疗方面，纳米材料提供了多种新策略：靶向抗生素递送（如水凝胶缓释系统）可提高局部药物浓度、减少耐药；光热疗法利用近红外激光激发纳米材料产生局部高温杀灭细菌；光动力疗法通过光敏剂产生活性氧破坏细菌结构；气体疗法（NO、CO等）可干扰细菌呼吸和代谢；金属纳米颗粒（如银、金）通过膜破坏、离子释放和ROS产生等多机制杀菌，且不易诱导耐药。此外，多种疗法的协同应用（如PTT+PDT+酶催化）进一步提升了抗菌效果并弥补单一疗法的不足。

尽管SERS和纳米抗菌技术展现出巨大潜力，临床转化仍面临挑战：SERS基底和探针成本高、缺乏标准化、生物安全性需验证，以及便携设备和操作规范不足。未来应发展低成本、绿色合成的SERS基底，结合人工智能和大数据分析，推动便携式设备开发，并建立统一的临床监管框架。总体而言，SERS与纳米抗菌疗法的融合为细菌感染的快速诊断和精准治疗提供了新方向，有望替代传统抗生素疗法，应对日益严峻的耐药危机。

该研究成果以“Near-infrared I/II fluorescent carbon dots: tailoring synthesis and optical properties for biomedical applications”为题发表在Coordination Chemistry Reviews上。通讯作者为邢艳珑研究员、王锐研究员和于法标研究员。

Summary of other treatment methods. (a) Preparation of gas nanoadjuvant and schematic diagram of gas therapy. (b) Schematic diagram of hydrogels based on metal nanoparticles in antimicrobial treatment of wounds. (c) Schematic diagram of extracellular vesicle-assisted immunotherapy. (d) Schematic illustration of nanozyme synergistic antibacterial Therapy in wound. (e) Schematic diagram of nanocomposites for synergistic antibacterial treatment corresponding to near-infrared light.

全文链接：Coordination Chemistry Reviews 546 (2026) 217079；https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.217079

通讯员：王 锐

一审：王俊杰

二审：金红林

三审：李春报