由于金可与巯基之间形成很强的Au-S共价键，金纳米粒子可以很好的结合纳米技术和生物检测技术。金纳米粒子在水中形成的分散系俗称胶体金，以胶体金为标记物的免疫金和免疫金染色法，可以单标记或多重标记，并可以进行大分子的定性、定位以至定时量研究，已被广泛应用于医学和生物学的众多领域。人们对胶体金在功能化固体表面的化学组装行为也做了系统的研究。
有学者利用纳米金与多核苷酸聚合物构象的改变可以改变溶液颜色的特性，建立了用巯基化寡核核苷酸探针标记纳米金并检测特定多核苷酸序列的新方法，为特定DNA序列检测的研究和应用开辟了一个新领域，在DNA传感器以至DNA芯片的制作方面都有广阔的应用前景。
然而在胶体金溶液的应用过程中，还存在着纳米金溶胶稳定性受环境因素影响严重的问题，在电解质溶液中易形成不可逆聚集，从而影响其后续使用。
量子点也称半导体晶体。当半导体纳米粒子的尺寸与其电子空穴半径（约5~10nm）相接近时，由于电子波函数的量子限制效应，半导体纳米粒子能带的有效带隙随粒子的半径减少而增加，导致吸收光谱和荧光光谱的蓝移。光谱性质主要取决于半导体纳米粒子的半径大小，而与其组成无关。
通过改变粒子的大小可获得紫外到近红外范围内任意点光谱。标记生物分子的量子点是一种核壳结构的物质，它是一种量子点为核，在其外部使用另一种材料形成表面的薄层，此结构可得到较高的发光率和较好的光化学稳定性。与传统的染色分子相比，量子点有许多优点。小的无机晶体能随更多励磁循环和光散发，而一般的有机分子随力小且容易分解。所以，无机晶体的稳定性使研究人员能在更长是时间内观察细胞在组织中的活动。量子点zui大的好处是它们的色彩更丰富、发光强度高和光化学稳定性好。除此之外，量子点还为生物医学领域提供了多色编码技术，使其在基因表达技术、高通量筛选和医学诊断方面又很大的发展前景。
但量子点也有其缺点：首先其合成条件十分苛刻，需要在高温、绝氧、绝水的条件下成核。虽然现在已经可以在室温或水环境中合成量子点，但仍需绝氧环境。另外，量子点的水溶性不好，易于聚集且对生物体有毒副作用，而且不易表面修饰。
二氧化硅纳米粒子由于表面含有大量的羟基基团，这些羟基能够和很多物质反应生成氨基、羧基、硫基等基团，二氧化硅也能吸附抗生素蛋白，这种易于表面修饰的特性使它广泛应用于生物分析，另外，二氧化硅本身无毒生物亲合性高，在生化检测领域愈来愈受重视。荧光二氧化硅纳米粒子具有以下优点：
1、高荧光强度；
2、高稳定性；
3、利于表面修饰；
4、粒子大小的均一性与可调控性；
5、多数荧光试剂对活体细胞有一定的毒副作用，用二氧化硅粒子将其包裹后可避免其对细胞的毒副作用。
以上这些特性使得荧光二氧化硅纳米粒子在免疫检测、生物传感器方面具有很大的发展前景。
