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本文设计发展了一种“二氧化硅模板-硅酸盐原位生长”策略(STSG)，不使用表面活性剂，成功制备了硅酸镍和硅酸锰介孔微球。以硅酸镍微球为基础，通过复合四氧化三铁制备了NiO修饰的磁性核壳微球(MMMs-NiO)，研究了其磁循环分离组氨酸(His)标签蛋白的性能。以硅酸锰微球为核磁成像造影剂(MMSSNs)，探索了其pH/GSH响应的T1模式核磁共振成像(T1-MRI)及药物输送应用。鉴于硅酸锰材料优异的成像性能，设计发展了可快速降解并排出体外的硅酸锰纳米颗粒造影剂(MnSNs)和肿瘤识别型硅酸锰纳米片造影剂(MnNSs)。主要研究结果如下: (1)通过STSG法，制备了硅酸镍和硅酸锰介孔微球。制备过程中，在无表面活性剂参与下，引入盐离子(Ni2+，Mn2+)，通过控制反应条件（如反应温度，时间，水相环境等）激发氧化硅表面的硅酸盐反应，在氧化硅表面原位生成具有介孔结构的硅酸盐壳层。探讨了反应条件对硅酸镍和硅酸锰微球形貌和孔结构的影响。 (2)通过STSG法制备了介孔SiO2@MnSiO3核壳微球(MMSSNs)，研究了其作为抗癌药物载体和T1-MRI造影剂的性能。研究表明，在弱酸或还原环境刺激下，MMSSNs显著变化的弛豫率(r1)赋予其pH/GSH响应的核磁成像特性(pH=7.4/GSH=0，r1=0.91 mM-1s-1;pH=5.4，r1=4.34 mM-1s-1;GSH=2 mM，r1=6.32 mM-1s-1);在小鼠体内成像中，乳腺癌肿瘤位置表现出了随时间持续增强的MRI信号，而正常组织处成像信号微弱;MMSSNs具有较高的盐酸阿霉素装载量(461 mg g-1)和pH响应的药物释放特性。 (3)针对纳米材料在生物体内难降解的问题，通过Mn2+与SiO32-之间简单的硅酸盐反应，制备了一种新颖的可快速降解并排出体外的硅酸锰纳米颗粒(MnSNs)，研究了其T1-MRI性能。研究表明，在弱酸或还原环境刺激下，MnSNs具有高效的pH/GSH响应的核磁成像性能(pH=7.4/GSH=0，r1=1.14 mM-1s-1;pH=6.4，r1=2.97 mM-1s-1;pH=5.4,r1=3.64 mM-1s-1;GSH=1 mM,r1=4.96 mM-1s-1; GSH=2 mM,r1=5.88mM-1s-1);在小鼠成像中，神经胶质瘤位置表现出随时间持续增强的MRI信号;静脉注射72小时后，MnSNs可被小鼠排出体外。 (4)为了抑制MRI中来自正常组织的信号干扰，通过在氧化硅制备过程中引入Mn2+，制备了一种新颖的硅酸锰纳米片(MnNSs)，研究了其肿瘤识别型T1-MRI性能。研究表明，相对于初始弛豫率r1=0.006 mM-1 s-1，在pH=5.4和GSH浓度为2 mM的环境刺激下，MnNSs的弛豫率分别增强为3.85 mM-1 s-1和7.21 mM-1 s-1，表现出一种刺激触发型T1-MRI性能;在小鼠成像中，神经胶质瘤位置表现出约为3倍的MRI信号增强，而正常肌肉组织未见明显成像信号增强。 (5)以氧化铁纳米颗粒为核，通过STSG法制备了介孔Fe2O3@NiSiO3核壳微球，进一步通过后还原-氧化法制备了NiO修饰的磁性核壳微球(MMMs-NiO)。研究了MMMs-NiO对含His标签绿色荧光蛋白混合液以及对表达了His标签蛋白的大肠杆菌裂解液的分离应用。结果表明，MMMs-NiO对His标签的选择亲和性高达93％，能够高效分离表达了His标签蛋白的大肠杆菌裂解液，循环使用效率可达5次以上。