纳米材料具有较小的尺寸、可控的结构，可以与生物大分子、细胞或者细菌产生相互作用。本论文的研究目的是通过合成几种具有不同尺寸和结构的纳米材料，达到促进免疫反应、抗凝以及抗菌的功能。并且从结构、分子及细胞水平对其实现功能的机理进行探讨和研究，希望可以利用这些特征为新型免疫佐剂或载体系统、抗凝剂以及抗菌剂的研制提供新的思路和设计路线。具体研究内容如下:　　1.新型HIV DNA疫苗载体系统的研制及其免疫活性评价。我们应用固相多肽合成法构建了三种具有不同末端基团的超分子水凝胶前体。这三种前体均可在酶存在的条件下在室温进行成胶负载HIV DNA疫苗。动物实验表明，以甲基铵为末端的多肽纳米纤维水凝胶可以显著增强DNA疫苗的在体免疫活性，同时提高体液免疫反应和细胞免疫反应。通过对DNA与多肽纳米纤维水凝胶复合后结构变化的研究，我们提出了左手螺旋结构可以对DNA进行有效压缩，促进DNA进入细胞的机理，并通过体外转染实验对此进行验证。体内体外安全性评价显示该多肽纳米纤维水凝胶具有良好的细胞和组织相容性，可代谢出体外，且不影响动物的体重生长。　　2.氨基嘧啶修饰的金纳米颗粒抗凝剂的活性评价及其机理研究。我们将无活性抗凝药物小分子前体作为配体合成并稳定金纳米颗粒。应用黑尾实验模型及肺栓塞实验模型对金纳米颗粒抗凝效果进行活体评价，显示金纳米颗粒可以抑制小鼠尾部血栓形成，并可降低肾上腺素以及胶原引起肺栓塞造成的死亡率。出血实验证明安全剂量下金纳米颗粒不会造成出血副作用。进一步机理研究显示金纳米颗粒主要通过抑制血小板聚集和凝血酶生成，以及减少纤维蛋白产生来发挥抗凝作用。　　3.四氮唑修饰的金纳米颗粒抗菌剂的合成及其抗菌机理研究。四氮唑自身没有抗菌活性，但是可以增加现有抗生素的抗菌活性，且合成过程复杂。我们将三种常见四氮唑小分子连接在金纳米颗粒表面，发现这三种纳米颗粒对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有抗菌作用，并且可以抑制细菌生物膜的形成，与本课题组之前工作氨基嘧啶修饰金纳米颗粒相比抗菌谱更广。机理研究表明四氮唑修饰的金纳米颗粒可以破坏细菌的细胞壁和细胞膜，导致菌体破裂，核酸泄露，苯基团可以增加四氮唑修饰金颗粒的抗菌活性。　　4.MCM-41型介孔二氧化硅载银纳米颗粒长效抗菌功能研究及其机理探讨。银纳米颗粒具有很好的抗菌活性，但在使用过程中容易发生聚集，导致粒径变大，或者被氧化成氧化银，导致银离子释放不出来，最终造成抗菌效果降低或者消失。MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒具有很好的生物相容性，可通过一步法负载银纳米颗粒。我们通过共缩聚发得到的载银介孔二氧化硅纳米颗粒粒径均匀，银颗粒粒径较小且均匀分布在颗粒表面和内部，可持续释放银离子，并且在使用过程中银颗粒不会发生聚集，所以可以达到长效抗菌效果。