自从上世纪七十年代以来，随着纳米科技的发展，纳米技术越来越多的被应用于生物医学领域。由于聚合物纳米微粒的尺寸效应、良好的生物相容性以及丰富的表面性质，使之成为药物输送体系的一个重要研究内容。纳米药物载体起先是简单的将药物通过机械手段粉碎到纳米尺度，后来，随着材料科学的发展，越来越多的生物相容的纳米生物材料被发展起来用于输送药物。虽然，在过去将近四十年的时间内，聚合物载药纳米微粒的研究已经取得了重要的研究成果，但鉴于其自身存在的缺陷，发展聚合物-无机物复合载药纳米微粒无疑有更广阔的应用前景，因为两者可以互相补充对方的不足。近年来，对于介孔中空的二氧化硅纳米粒子的研究层出不穷，因为这种纳米粒子具有许多优异的性质，如:较大的比表面积，可调的孔径和孔体积，生物惰性及生物相容性等等，其在分离、催化等方面显现出诱人的应用前景。二氧化硅本身是一种无毒、无味、无污染的非金属材料，它无疑也是一种很好的生物医用材料。因此，如果能将二氧化硅结合到聚合物载药体系中，将是一项十分有意义的研究。　　在本论文中，我们以具有良好生物相容性的天然聚电解质大分子壳聚糖为主要高分子材料，通过非模板聚合法使其与丙烯酸聚合，就得到了纳米尺寸的、稳定的聚合物中空微球。之后通过模板法结合溶胶-凝胶法成功的制备出了壳聚糖-二氧化硅(CS-Silica)的复合中空微球。与传统的模板法不同的是，在本研究中，模板无须去除即可得到中空的结构。在此研究基础上，我们还探索了CS-Silica复合中空微球在药物装载和释放、抗肿瘤效果等方面的应用研究。另外我们还制备了CS-ZnO杂化微球，以期用作生物显影剂。基于上述内容，本论文开展了以下几个方面的工作:　　(1)我们以CS-PAA纳米粒子为软模板，以模板表面的氨基为成核点，通过TEOS的碱性水解，使二氧化硅沉积在CS-PAA模板的表面，制备出了一种新型的壳聚糖-二氧化硅复合中空微球。在形成中空纳米微球的过程中，条件非常温和，完全在水中进行，而且不需要去除模板。这种复合微球表面是多孔的二氧化硅，中间的空腔内是pH敏感的壳聚糖。通过控制制备条件，我们可以控制所得微球的粒径，空腔的大小，以及二氧化硅的含量。这种微球表现出较大的比表面积和孔体积。这种特殊的结构使得它对多种药物有很好的包覆作用。而且，对于被包裹的酸性药物，如罗丹明B，在酸性和中性条件下，显示了很好的缓释效应，而在碱性条件下，罗丹明B能够被快速的释放出来。对于包裹在其中的碱性药物:阿霉素，CS-Silica纳米微球体现出了较高的包覆效率。而且，被包裹的阿霉素在正常的生理条件下不释放或缓慢的释放出来，而在肿瘤环境或细胞内环境能被快速的释放出来。由于这一特殊的性质，这种CS-Silica纳米微球在构建靶点选择性、pH敏感性的药物传输系统中具有潜在的应用。　　(2)我们以pH响应的CS-Silica纳米微球为载体，以抗肿瘤药物DOX为治疗药物，研究了负载DOX的CS-Silica微球的体外抗肿瘤效果和体内抗肿瘤活性。负载了DOX的CS-Silica纳米微球对多种细胞具有很好的细胞毒性。对于LoVo细胞和K562耐药细胞，CS-Slica微球显示了比自由药物更好的细胞毒性;而对于神经胶质瘤C6细胞，负载DOX的CS-Slica微球的细胞毒性比自由药小。另外，负载DOX的CS-Slica纳米微球能有效的将DOX输送到LoVo细胞的细胞核内，显示出很好的细胞毒性。CS-Slica微球也能进入细胞，但CS-Silica微球本身并不能进入细胞核。相对于自由DOX而言，负载了DOX的CS-Silica微球能够更好的抑制裸鼠体内的肿瘤的生长和发育。显示了良好的体内抗肿瘤特性。动物的瘤径，生存率以及组织切片的结果证明，负载DOX的CS-Silica微球有良好的抗肿瘤效果。组织切片结果表明:负载DOX的CS-Silica微球更容易引起肿瘤细胞的凋亡，而对动物的心脏没有产生毒性作用。　　(3)我们采用水相聚合的方法，以硝酸锌为前躯体，成功制备了包裹有ZnO纳米微粒的CS-ZnO杂化微球。该微球的粒径小于200 nm，具有明显的中空结构，ZnO微粒主要分布在壳层。初步的光学测试数据表明，包裹在其中的ZnO保持了原有的光学性质。我们将在以后的实验中，逐步提高ZnO微粒在CS-ZnO微球中的含量，以制备能用于生物显影的新型生物显影剂。　　CS-Slica复合微球和CS-ZnO杂化微球的制备完全在水相体系中进行，避免了有机溶剂和一些表面活性剂的介入，而且反应条件温和，这对环境是十分友好的。前者具有大孔和介空两种孔结构，因此载药量大，而且通过调控微球表面的介孔，可以控制微球在不同的pH值条件下药物的释放。负载抗癌药的复合微球具有优良的抗肿瘤效果，在生物医学领域具有潜在的应用价值。