随着纳米材料合成工艺的日臻成熟，纳米技术得到迅速地发展，并广泛应用于各行各业。然而纳米材料潜在的生物风险和环境影响是不容忽视的。介孔碳纳米材料既是碳纳米材料也是介孔材料，因此具有其他纳米材料不具备的独特理化性质。有序的介孔碳纳米材料具有均一的孔状结构，比表面积大，良好的光热性能，可以作为药物载体，结合光热疗法，实现靶向肿瘤治疗。然而，目前对介孔碳纳米材料的毒性评价少之又少。少量的研究在基于肿瘤治疗的前提下，评价介孔碳纳米材料的生物相容性，发现其在低浓度下不会对细胞造成明显的毒性。然而，人体暴露纳米材料的主要方式是通过呼吸系统直接吸入空气中的细颗粒。纳米材料通过咽喉、气管，直至进入到肺，首先与肺表面活性剂相互作用，继而与肺上皮细胞和巨噬细胞接触。长久以往，纳米材料会造成肺损伤，甚至是肺纤维化。　　本文选择具有类卟啉结构的硅包介孔碳纳米材料包载小分子药物进行乳腺癌治疗方面的应用。我们选择两种目前已公认有效的TGFβ一型受体小分子抑制剂:LY2157299和SB431542。用硅包介孔碳纳米材料进行包载，发现包载率高达45％，且对LY2157299有更加良好的缓释效果。利用尾静脉注射和原位注射模型发现硅包介孔碳纳米材料在肿瘤部位的富集。随后采用尾静脉注射4T1细胞肺部成瘤的模型进行预防治疗实验，发现用硅包介孔碳纳米材料包载小分子抑制剂要比单纯的小分子抑制剂有更好地抗乳腺癌转移和生长的效果。接着，体外Transwell实验显示硅包介孔碳包载的小分子抑制剂和单纯的小分子抑制剂有相似抑制肿瘤细胞侵袭的效果。另外，硅包介孔碳纳米材料载小分子抑制剂会抑制Smad2/3的磷酸化，从而阻断TGFβ信号通路;进而抑制与乳腺癌转移相关基因的表达，这些和单纯的小分子抑制剂产生的效果不相上下。体内和体外的实验共同表明:硅包介孔碳纳米材料包载小分子抑制剂具有更好地抑制乳腺癌转移效果。　　而后，本文从纳米材料尺寸的这一角度入手，系统性评价介孔碳纳米材料诱发炎症反应及肺纤维化的特征。研究发现，三种尺寸介孔碳纳米材料在10μg/mL的低浓度下就会对肺表面活性剂造成生物物理抑制的影响。在相同浓度下，三种尺寸介孔碳纳米材料就会对细胞产生毒性，而且尺寸越大，细胞毒性越大。同时细胞内吞实验发现材料会大量的进入巨噬细胞内，并引起细胞膜表面塌陷。进一步发现三种尺寸介孔碳纳米材料会诱导细胞产生活性氧，诱发TNF-α和IL-6等炎症因子表达量增加。进而，模拟真实环境中人群接触纳米材料的途径（呼吸暴露）进行体内实验，发现在暴露1天和7天后，介孔碳纳米材料诱发小鼠系统性炎症反应，表现为小鼠外周血中白细胞数量增加，TNF-α含量水平也上升。肺组织的H&E，Masson和α-SMA免疫组化染色结果显示:肺部明显的组织学损伤，胶原蛋白含量增加，呈现出早期肺纤维化的特征，并有一定的尺寸正相关性。