生物探针，是分子生物学和生物化学实验中用于指示特定物质（核酸、蛋白质、细胞结构等）的性质或物理状态的一类标记分子。生物探针主要包括核酸探针（基因探针）、抗体探针两大类。
　  生物探针需要经过示踪物标记，发生特异性作用后采用特定方法进行探知，以此达到检测目的。核酸探针（基因探针）是最常见的生物探针，主要包括DNA探针、cDNA探针、cRNA探针以及寡核苷酸探针等。其中，DNA探针最为常见，可从人类细胞、动物细胞、细菌、病毒中获取，制备方法简单，标记方法成熟。
　　核酸探针检测与其互补的核酸序列，基于具有一定同源性的两条核酸单链在一定条件下可按碱基互补原则形成双链的原理，核酸探针能够与待测核酸进行杂交，即核酸探针与特定靶核酸分子发生特异性作用。
　　核酸探针的工作过程是，一定温度条件下，DNA变性由双链变为单链，选择一小段单链DNA或RNA片段，利用放射性同位素、荧光染料、酶等进行标记作为探针，将探针与被测核酸进行杂交形成双链，再对探针进行探测，基于示踪物的放射自显影、荧光发光、酶联化学发光等效果，实现样品检测。
　　抗体探针，也称为蛋白质探针，可与相对应的抗原蛋白发生特异性作用，示踪物包括放射性同位素、荧光染料、酶等，主要用于免疫学检测领域。其中，单克隆抗体探针具有高特异性特征，检测结果精度进一步提高，可研究抗原物质的结构与功能关系。
　　生物探针在恶性肿瘤诊疗领域发展潜力大。我国人口基数大，癌症患者数量多，早诊断、早治疗是提高癌症患者生存率的重要途径。利用拉曼光谱、光声成像等技术实现肿瘤诊断与术后评估，具有非入侵、高灵敏度优点，受到市场关注。这些仪器检查恶性肿瘤过程中，生物探针不可或缺。
　　生物探针需要具备高特异性、杂交稳定、易于制备、易于标记等特征，这些因素直接影响生物探针品质。目前，高品质的生物探针研制工作仍在持续推进。2022年4月，中国科学院宁波材料所团队构建了具有高灵敏度和肿瘤靶向特异性的Fe3O4生物探针，可实现不同亚型三阴乳腺癌肿瘤细胞的体外SERS信号/成像区分鉴定，同时也展现出对荷瘤小鼠体内肿瘤的主动靶向MRI造影特性。