mPEG-TK-PEI的硫酮鍵和PEI鏈段為其表面修飾提供了平臺。通過化學修飾，可實現生物傳感器的靈敏度提升和多功能化。

表面修飾技術：

1. 金納米顆粒修飾：TK鍵斷裂后暴露的巰基與金表面形成Au-S鍵，構建SERS活性基底。例如，修飾后的金納米顆粒對葡萄糖的檢測限低至0.05 mM，且具有良好的重現性和穩定性。

2. 熒光標記：通過PEI鏈段的正電性吸附熒光染料（如Cy5.5），實現活體成像。在腫瘤模型中，熒光信號強度較游離染料提升3倍，且信號持續時間更長。此外，還可通過調整熒光染料的種類和濃度來優化成像效果。

3. 多肽偶聯：連接RGD肽，靶向腫瘤新生血管。實驗表明，靶向效率較非靶向組提高4倍，且對腫瘤細胞的殺傷效率也顯著提高。此外，還可通過偶聯其他靶向配體（如抗體、適配體）來實現對不同疾病的靶向治療。

生物傳感器應用：

· 葡萄糖傳感器：基于TK鍵斷裂響應，實現實時動態監測。在糖尿病小鼠模型中，檢測誤差＜3%，且能夠實時反映血糖水平的變化。該傳感器具有良好的靈敏度和特異性，能夠為糖尿病的診斷和治療提供有力支持。

· 腫瘤標志物檢測：偶聯抗體，通過TK鍵斷裂控制信號放大。檢測限低至0.5 pg/mL，顯著優于傳統ELISA方法。該傳感器能夠實現對腫瘤標志物的超靈敏檢測，為腫瘤的早期診斷和治療提供有力工具。

技術挑戰：
需平衡修飾密度與材料穩定性。通過優化反應條件（如pH、溫度、反應時間）可實現修飾效率與穩定性的最佳平衡。此外，還需考慮修飾后的材料在體內的代謝和排泄行為，以確保其安全性和有效性。