膠體金是由氯金酸(HAuCl4)在還原劑如白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉、鞣酸等作用下，可聚合成一定大小的金顆粒，并由于靜電作用成為一種穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，形成帶負電的疏水膠溶液，由于靜電作用而成為穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，故稱膠體金。膠體金在弱堿環(huán)境下帶負電荷，可與蛋白質分子的正電荷基團形成牢固的結合，由于這種結合是靜電結合，所以不影響蛋白質的生物特性。

膠體金除了與蛋白質結合以外，還可以與許多其它生物大分子結合，如SPA、PHA、ConA等。根據(jù)膠體金的一些物理性狀，如高電子密度、顆粒大小、形狀及顏色反應，加上結合物的免疫和生物學特性，因而使膠體金廣泛地應用于免疫學、組織學、病理學和細胞生物學等領域。

膠體金標記，實質上是蛋白質等高分子被吸附到膠體金顆粒表面的包被過程。吸附機理可能是膠體金顆粒表面負電荷，與蛋白質的正電荷基團因靜電吸附而形成牢固結合。用還原法可以方便地從氯金酸制備各種不同粒徑、也就是不同顏色的膠體金顆粒。這種球形的粒子對蛋白質有很強的吸附功能，可以與葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白多肽綴合物等非共價結合，因而在基礎研究和臨床實驗中成為非常有用的工具。

免疫金標記技術(Immunogold labelling techique) 主要利用了金顆粒具有高電子密度的特性，在金標蛋白結合處，在顯微鏡下可見黑褐色顆粒，當這些標記物在相應的配體處大量聚集時，肉眼可見紅色或粉紅色斑點，因而用于定性或半定量的快速免疫檢測方法中，這一反應也可以通過銀顆粒的沉積被放大，稱之為免疫金銀染色。

膠體金免疫層析測試卡的結構，由樣品墊、膠體金結合墊、硝酸纖維素膜、吸水墊構成。其中，膠體金顆粒上修飾有檢測抗體，硝酸纖維素膜上有檢測線和控制線。檢測時，被測樣本在毛細作用下通過膠體金標記的抗體，形成抗原抗體膠體金復合物，復合物繼續(xù)爬行，通過包被有捕捉抗體的檢測線，形成雙抗體夾心膠體金復合物，在檢測線處呈現(xiàn)色帶。過量的膠體金抗體流過檢測線，在之后的控制線上形成膠體金免疫復合物，呈現(xiàn)色帶。需要注意的是，控制線上色帶的形成與被檢測物質的存在與否無關，即使樣本里沒有被檢測的物質，控制線也會顯現(xiàn)。這種“捕捉抗體-抗原-檢測抗體-膠體金納米顆粒標記物"復合結構被稱為雙抗體夾心結構，膠體金為指示標記。最典型的產品是“早早孕"試紙條，采用雙抗體夾心一步法技術，以膠體金為指示標記檢測尿液中的人絨毛膜促性腺激素（Human Choionic Gonadotophin，HCG）濃度，以判斷受檢者是否受孕。