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介孔氧化硅纳米材料因其高孔容、大比表面积的特点使其在能源、分离、催化和生物等领域一直备受关注，同时由于其优异的生物相容性和生物稳定性，其在生物医药方面的应用尤为广泛。基于此，本论文针对肿瘤微环境的特性，如谷胱甘肽的过度表达，氧气含量较低等，在小尺寸介孔氧化硅纳米颗粒的基础上以简单可控的合成策略构建一种具有氧化还原响应性的硅基纳米复合颗粒和一类能够有效缓解肿瘤部位乏氧微环境的双载药树枝状介孔氧化硅球。此外，初步探索其在药物传输与肿瘤治疗方面的应用潜力。论文的研究内容主要包括以下三个部分: (1)采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)为模板剂，三乙醇胺(TEA)为碱源，正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，在水相体系制备了小尺寸、单分散的介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)。对预先合成的MSNs进行不同萃取介质的萃取以及高温煅烧处理后，发现经HCl/EtOH溶液萃取的方式可实现CTAC的完全脱除，同时对材料孔道结构影响甚微。此外，通过MSNs纳米颗粒表面的氨基功能化、巯基功能化以及双键修饰和聚乙烯亚胺的表面接枝，证明了介孔二氧化硅纳米颗粒易于实现功能化修饰并可以通过表面功能化的方法有效改变了纳米颗粒的表面性质。最后，以盐酸阿霉素(DOX)和姜黄素为药物模型探索了MSNs在抗癌药物运输方面的应用潜能。 (2)基于有机硅烷在碱性环境下自身水解缩聚反应，在30nm的MSNs纳米颗粒表面实现了有机硅的单包覆，由此一步合成了一种粒径均一、单分散、具有特异性及对抗癌药物响应性释放的纳米复合颗粒。与此同时，通过不同谷胱甘肽(GSH)浓度环境下的药物释放以及体外细胞毒性实验，证明了有机硅包覆的介孔氧化硅纳米颗粒(OMSNs)能有效实现药物分子的响应性释放，同时对癌细胞具有特异性的杀伤作用。而且，该纳米复合颗粒在抑制肿瘤生长和体内生物安全性方面展现出了优异的性能，初步证明了其在药物传输与响应性肿瘤治疗方面有广阔的应用前景。 (3)利用环己烷与超纯水形成的油-水界面，实现了表面活性剂CTAC诱导的硅源自组装行为，简单可控地制备了一类小尺寸(65nm)、双介孔(2.7和6.8nm)、单分散且稳定性良好的树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒(DMSNs)。与此同时，以DOX为小分子药物模型，将其装载于2.7nm的内部孔道内;以血红蛋白(Hb)为大分子蛋白模型，将其装载于6.8nm的外部孔道内实现了两种分子的共担载。Hb/DOX@DMSN不仅具有持久的药物释放能力，同时有效了改善癌细胞内部的乏氧状态，降低了细胞对DOX的抗拒作用，从而提高了抗癌药物对细胞的杀伤效率。