纳米材料具有独特的物理和化学性质,如大的比表面积、良好的催化活性和生物相容性,已被广泛地用于催化、能源、生物医学和分析等领域。因此制备新型的、具有特定功能的纳米材料,无论对基础研究还是实际应用都是非常必要和十分有意义的,是当前受到科学家关注的研究热点。本论文主要的研究工作集中在聚电解质微胶囊和磁性纳米粒子的制备、表面性质的调控和功能开发以及它们在生物医学领域的应用。详细的工作内容如下:　　 (1)以多孔碳酸钙微球为模板,以DNA和聚赖氨酸(PLL)为组装材料,采用层层自组装模板法制备了DNA/PLL微胶囊。研究了微胶囊的制备过程和形貌,并采用不同分子量的荧光探针研究了微胶囊壳壁的通透性。DNA/PLL微胶囊的壳壁能够透过分子量高达150kDa的荧光探针。通过自沉积作用在微胶囊内部高效负载了药物模型分子FITC-dextran。调节孵化溶液的离子强度,盐诱导降解DNA/PLL微胶囊,实现了DNA和FITC-dextran的可控释放。孵化溶液中盐浓度越高,负载物的释放速率越大释放量越多。DNA/PLL微胶囊能够一次向靶向组织输送DNA和化学药物两种治疗组分,实现DNA与化学药物的协同治疗,大大降低用药次数。　　 (2)将PLL通过戊二醛(GA)共价交联层层自组装到多孔碳酸钙微球上,去除模板得到自荧光的单聚电解质微胶囊。跟踪研究了PLL多层膜在平板石英基底和碳酸钙胶体上的组装过程及其荧光发射性质。当用不同波长的激发光源激发时,PLL微胶囊能够分别发射蓝光、绿光和红光,且荧光发射强度随着组装层数的增加而增强。自荧光的PLL微胶囊被细胞胞吞后可用作细胞成像的示踪剂。硼氢化钠还原能够使PLL微胶囊的蓝光发射增强,而绿光和红光发射则显著减弱。　　 (3)采用层层自组装模板法制备了DNA/PLL微胶囊,研究了微胶囊在α-胰凝乳蛋白酶溶液中的酶降解性质。调节孵化溶液中的酶浓度可以改变微胶曩的降解动力学曲线,酶浓度越高,微胶囊降解速率越大降解越完全。此外,GA交联也是调节微胶囊酶降解动力学曲线的一种手段。GA交联密度越大,微胶囊降解速率越慢降解越少,GA交联密度过大甚至会导致微胶囊完全不能被酶降解。通过自沉积作用在微胶囊内部高效负载了药物模型分子TRITC-dextran。采用荧光技术研究了DNA和TRITC-dextran的释放动力学曲线及酶降解对微胶囊形貌的影响。酶降解DNA/PLL微胶囊能够高效地一次向靶向组织输送DNA和化学药物两种治疗组分。　　 (4)以硫酸葡聚糖(DS)掺杂的碳酸钙微球为模板,采用现场凝聚法制备了DS/PLL微胶囊。模板去除条件对微胶囊的表面性质有很大影响。当模板去除溶液中没有PLL时,DS/PLL微胶囊的壳壁厚度和表面负电荷的量随着模板中DS的掺杂量的增加而增加。而当模板去除溶液中含有PLL时,DS/PLL微胶囊的表面性质可以通过改变模板去除溶液中PLL的浓度方便地进行调节。DS/PLL微胶囊能够包埋多种物质,而不受其表面电荷的影响。此外,DS/PLL微胶囊能够被α-胰凝乳蛋白酶高效降解。　　 (5)我们提出一种简单的绿色的制备氨基功能化的磁铁矿纳米粒子的新方法。通过在温和条件下混合氯化亚铁和精氨酸即得到精氨酸保护的磁铁矿纳米粒子。实验发现Fe2+/精氨酸的摩尔比、反应时间和反应温度对磁铁矿纳米粒子的尺寸、形貌和组成有很大的影响。所得磁铁矿纳米粒子具有超顺磁性、良好的单分散性和生物相容性。TNBS方法计算出Fe2+/精氨酸的摩尔比为1:1和1:2所得的磁铁矿纳米粒子的表面氨基密度分别为5.60和7.84μmol/mg。此外,上述方法还可以用于制备铁素体纳米粒子。精氨酸保护的磁铁矿纳米粒子有望在磁共振成像和靶向药物输送领域得到应用。