生物硅化反应，源自于大自然中硅藻等具有无机硅化壳层的生命体的生命构筑形式，在温和的室温反应条件下，通过生物体自身的调控合成出具有特殊纳米结构的氧化硅材料。随着对生物硅化机制研究的深入和对杂化材料设计思路的扩展，材料研究领域出现了一个生物-材料杂化概念——生物壳化，即通过界面的调控反应将生命体引入无机材料中，形成生命复合材料。　　 基于硅化外壳优异的理化特性，以氧化硅为基底的生物壳层的构筑，是生物壳化直接应用于生物活性体上的重要研究方向，是具有生物功能的生物-无机杂化材料设计的基本思路。生物硅化壳层，通常是由调控分子（聚电解质）诱导的细胞表面的硅化反应形成的。因此，生物壳层的硅化构筑过程对生物活性的影响是研究生物-无机杂化材料的生物功能性表达的重要前提。　　 基于以上生物硅化和生物壳化的研究现状，本论文首先在仿生模型界面（聚（苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丙基磺酸钾）小球）上模拟了通过聚电解质壳层诱导的生物硅化反应，验证了实现界面生物壳化的可行性。其次以具有光合作用能力的蓝藻细胞为生物活性基底，通过聚电解质的层层自组装实现了细胞表面理化特性的定向改造，并通过聚电解质壳层诱导了细胞表面上的生物硅化反应，最终实现了蓝藻细胞表面的生物硅化壳层的构筑，完成了以功能细胞-蓝藻为基底的生物-无机杂化材料的初步设计。最后，实验细化了基于调控分子（聚电解质）调控下的蓝藻细胞表面的生物硅化的步骤，通过控制不同的实验参数，对生物活性体界面的生物硅化过程进行调控，并通过对生物体活性的表征，得到了生物硅化过程对生物活性的影响机制和毒性作用机制，为具有生命功能的生物-无机杂化材料的设计提供了初步的实验理论。