本论文从金属离子修饰的二氧化硅粒子的制备出发，系统研究了DNA、蛋白质等生物分子在这种粒子表面的吸附行为，并对这种新型材料在生物分子高效、特异性提取方面的应用进行了初步探讨。1.从St ber方法合成的单分散球形二氧化硅粒子出发，采用带有双羧基的硅烷偶联剂对粒子表面进行螯合配体的修饰，最后再螯合适当的金属离子，制备出表面修饰金属离子的二氧化硅纳米材料。2.在修饰有双羧基偶联剂的二氧化硅纳米粒子表面螯合Fe³⁺离子，并研究DNA在其表面的吸附行为。利用Fe³⁺离子与DNA分子中磷酸根的配位作用可以实现在低pH下对DNA的高效吸附。这种基于配位作用的吸附效率要高于盐桥作用，并且不受溶液中盐浓度的影响。另外，该粒子在高pH下通过调节溶液盐浓度也可以获得对DNA的高效吸附。3.在修饰有双羧基偶联剂的二氧化硅纳米粒子表面螯合Ni²⁺离子，利用Ni²⁺离子与蛋白质分子中组氨酸残基中咪唑基的氮原子的配位作用对蛋白质进行高效吸附。研究了吸附蛋白的最佳条件以及溶液盐浓度的影响。这种表面固定蛋白的二氧化硅粒子可以在不同的pH值下实现对DNA的高效吸附与脱附。4.分别利用螯合Ni²⁺离子与Fe³⁺离子的两种二氧化硅粒子，可以在不同的pH值条件下将蛋白质混合物，蛋白质与DNA混合物进行分离，研究了从不同种蛋白质与DNA混合物中分离一种蛋白质的条件和方法，以及将少量DNA从蛋白质中分离的方法，探讨了在不同pH值下蛋白质和DNA之间的相互作用。