近几年来,环境污染愈来愈严重,食品安全问题愈演愈烈,人类的健康受到严重威胁,新增癌症病例逐年递增,研发有效的检测手段和抗癌方法已刻不容缓。随着纳米技术的发展,荧光纳米材料在整个生物医学领域的地位日益凸显。为了满足医疗技术的需要,荧光纳米材料逐渐向着生物相容性好、荧光信号稳定高效、特异性强、易功能化等方向发展。鉴于酸碱度对生物体生命活动的重要调控作用,以及生命现象的发生和细胞内pH值的变化密切相关,在众多功能化荧光纳米材料中,具有pH响应性的荧光纳米硅球以其优良的性能脱颖而出。由于pH响应性能不仅可以来自荧光染料本身,还可以通过pH响应性功能基团修饰获得,因此,本文制备了两种不同的荧光纳米硅球,并对其在pH传感器和药物释放等方面的应用进行了初步研究。本论文以异硫氰酸类荧光染料为荧光源,选用生物相容性良好且表面易修饰的硅胶为载体制备荧光纳米硅球。首先综述了荧光纳米颗粒及pH响应性材料的分类、合成方法及潜在的应用前景,阐述了本文研究意义。利用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在其氨基与异硫氰根加成生成Schiff碱的同时,还能与TEOS发生水解缩合的特点,制备键合异硫氰酸荧光素(FITC)的荧光纳米硅球。根据FITC在微球中位置的不同,荧光硅球将有两种结构——包覆型(c-FSNs)与表面接枝型(s-FSNs)。对其性能进行比较分析发现:与表面接枝型型相比,包覆型荧光硅球光漂白程度低,光稳定性良好,其中,利用反相微乳液法(W/O)包硅制备的包覆型荧光纳米硅球比St?ber法粒径更小易控,荧光信号较强,且具有介孔结构,更利于生物医药等方面的应用。将c-FSNs作为pH传感器研究,发现其响应迅速,荧光强度在pH 5.2-7.8内几乎呈线性增长,pKa约6.32,且具有良好的可逆性、重现性、准确性和生物相容性。基于聚丙烯酸(PAA)具有pH响应性的特点,本文以RITC-APTES作荧光前驱体,采用W/O法合成键合异硫氰酸罗丹明B(RITC)的介孔荧光纳米硅球(FMSNs),表面氨基化修饰后,经过酰胺反应,连接PAA,制备具有pH响应性的荧光纳米硅球(PAA-FMSNs),经表征,制得的微球粒径均一,约181 nm,分散性良好,孔径16.6 nm,比表面积17.3 m2?g-1,生物相容性良好;接着,以盐酸阿霉素(DOX)为模型药物,研究PAA-FMSNs作为p H响应性纳米药物载体的能力,数据表明DOX∶PAA-FMSNs为1.5时,荧光纳米硅球载体具有较高的包封率(94.5%)和载药量(58.6%),且在pH 5.4-7.4的范围内,随pH的降低,药物释放率明显升高,具有显著的pH响应性。