随着纳米科技的不断发展,各种各样的纳米材料已经应用到生活的各个方面特别是生物医药领域。由于纳米材料独特的理化性质,以其为基础的药物制剂表现出相比于药物小分子更优异的生物活性。例如纳米材料作为疏水性药物的载体,可以在不影响药物药效的前提下改善药物的溶解度以及在体内的循环时间。另外,纳米材料由于具有较大的比表面积,我们还可以通过对纳米材料的表面进行不同的修饰,获得一些特殊的性质如靶向性和病灶的渗透性等等。然而纳米材料作为一种外源物,在进入生物体内之后会被免疫系统特别是巨噬细胞识别,在产生一些免疫应激的同时也会被巨噬细胞吞噬,并随之长时间积累在肝脏和肾脏等器官内。在这个过程中,免疫系统的过度应激以及纳米材料在器官中的积累,都可能会对生物体产生较大的毒性。也就是说纳米材料对生物体潜在的不安全性限制了纳米制剂的应用和发展。在众多的纳米材料中,金纳米材料由于其元素的惰性,被认为是最安全的纳米材料之一。目前金纳米材料已经大量应用到了靶向载药,光热治疗,疾病诊断等各个方面。然而研究证明金纳米材料也会被巨噬细胞吞噬并在器官中积累,金纳米材料的不同尺寸和不同表面修饰在很大程度上影响了巨噬细胞对其的识别过程和吞噬能力。因此可以通过金纳米材料进行不同性质的表面改性,探究影响巨噬细胞对纳米材料吞噬能力的关键表面性质,并设计出更合理更安全的纳米材料。本研究主要探索了球形金纳米材料的粒径及表面化学对于巨噬细胞对球形金纳米材料的识别和吞噬过程的影响。我们通过对表面改性分子的精细设计将表面化学性质分为单一变化的电荷密度、疏水性、表面氢键密度、π-π堆积和空间位阻大小。通过细胞电镜(TEM)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的方法来定性和定量的衡量巨噬细胞对金纳米球的吞噬能力。实验结果显示,小尺寸的球形金纳米材料和大尺寸相比,不容易被巨噬细胞识别并吞噬。通过TEM图和ICP-MS的定量结果来观察不同修饰的球形金纳米材料在巨噬细胞内的分布情况,探讨巨噬细胞对纳米材料的识别和纳米材料表面化学性质连续变化的相关性。结果显示,巨噬细胞对亲水性的金纳米材料和负电性的纳米材料识别能力较低,巨噬细胞对这两种表面性质较强的纳米材料摄入能力也较弱。其原因是表面亲水性和负电性的纳米材料能够躲避巨噬细胞不同的识别路径。表面亲水性的金纳米球主要是躲过了巨噬细胞表面清道夫受体的特异性识别以及细胞膜上疏水蛋白的结合而表面负电性的金纳米球主要是因为不能被清道夫受体和甘露糖受体特异性识别而避免被吞噬的。本研究主要着眼于探究纳米材料的不同的表面性质如何调控巨噬细胞对纳米材料的识别途径和吞噬能力,证明了亲疏水性和表面电荷是影响这一过程的关键性质。这对于理解纳米材料和巨噬细胞的相互作用以及调控纳米材料的生物活性具有十分重要的指导意义,为纳米材料在生物医学领域的应用奠定基础。