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实现亚细胞药物传输和原位监测，能准确地确定药物的作用点，药效，副作用等重要参数，是快速、高效发展药物的重要方法之一。我们利用化学，自组装，表面修饰和分子模板等方法，可控合成具有不同组成、纳米结构、微观形貌、颗粒大小和孔分布等特点的新型纳米功能材料，尤其是多层次复合功能纳米材料，发展了高效、高载荷和慢释放的药物载体，并进一步光学/电化学纳米探针，直接进行亚细胞药物传输，并从亚细胞到单细胞多个层次，用光学和电化学方法同时原位实时检测药物的有效作用点，药效，副作用以及药物作用后新成代谢产物，为筛选药物和设计靶向药物提供了重要参数。在该研究中建立的活细胞状态下单细胞检测技术实现了单个细胞的高灵敏度、高选择性、多指标的检测，也能用于医学早期检测。