羟基磷灰石(hydroxyapatite)材料因其优异的生物相容性而被广泛应用于生物医药领域,近年来有研究发现羟基磷灰石纳米粒子(hydroxyapatite nanoparticles, HAPNs)可抑制多种类型的肿瘤细胞生长,表现出抗肿瘤活性。但是,关于粒子形貌、大小、表面电荷以及比表面积等材料特性对其抗肿瘤活性的影响,尚缺乏系统研究。采用微波法和液相法制备了多批HAPNs,以人胃癌细胞MGC80-3为对象,通过MTT法检测粒子的细胞毒性,考察不同的材料合成与处理条件对粒子抗肿瘤活性的影响。对于微波法,在一定范围内,改变微波功率、冻干时间与热处理方法可影响粒子的细胞毒性,而不同的干燥方法以及结晶度差异对其细胞毒性没有显著影响。对于液相法,不同的清洗方式与聚乙二醇分散剂的添加未能影响粒子的细胞毒性,但热处理可提高HAPNs的抗肿瘤活性。我们挑选了微波合成功率分别为200和300 W、经冷冻干燥制备的粒子L200和M300,以及200 W微波功率合成后经550℃热处理得到的C200粒子,研究粒子特性对抗肿瘤活性的影响。特性表征发现这三种HAPNs的形貌、大小与比表面积等性质各不相同,进一步的体外细胞研究表明,三种粒子可对MGC80-3细胞产生不同程度的细胞毒性,其中L200的细胞毒性最强。细胞核形态观察和Annexin V-FITC/PI双染色检测结果表明,三种粒子均可引发MGC80-3发生细胞凋亡,且L200诱导细胞凋亡的比例高于C200和M300粒子。在细胞摄取三种粒子的研究中发现,与C200和M300相比,MGC80-3能更高效和快速地摄取L200粒子,依赖窖蛋白的胞吞作用是细胞摄取三种粒子的主要途径。通过激光共聚焦显微镜观察粒子在胞内的分布,发现三种粒子均聚集在胞质中,而L200粒子则有部分被转运至细胞核中。此外,三种粒子均能导致胞内钙离子浓度上升40%以上,而L200的作用最强,能使胞内钙离子浓度达到正常细胞水平的1.8倍。研究结果表明,纳米粒子的形貌、大小、表面电荷等材料特性相互关联,这些特性影响了粒子与细胞间的相互作用,调控其细胞摄取以及胞内转运和代谢,进而引发了不同程度的细胞凋亡和细胞毒性。