纳米材料独特的理化性质使他们已经广泛的用于构建多功能纳米复合体系并应用于癌症的诊断和治疗,细胞成像,生物传感等领域。纳米材料也可作为载体在体内高效的转运一些小分子物质,如药物,DNA,蛋白等。随着纳米材料在医学领域的飞速发展,人们对纳米材料的生物学效应仍需要深入的研究,其中最重要的就是纳米材料与细胞的相互作用。细胞摄取纳米材料是纳米材料产生生物学效应的根本,因此研究细胞对纳米材料的摄取具有重要的意义。研究细胞对纳米材料的摄取尤其是对其内吞机制的研究能够有效的提高诊断的灵敏度和治疗的效率,进一步拓展纳米材料在生物医药领域的应用范围。我们通过化学气相沉积法合成了核壳结构的金石墨纳米囊,具有很好的生物相容性。金石墨纳米囊是由表面单层石墨烯包裹金纳米颗粒构成。本文中我们重点研究了金纳米材料的细胞内吞方式,主要内容如下：(1)我们利用合成的GIAN,石墨烯具有拉曼信号可作为拉曼标签,金可作为拉曼增强基底从而使该材料具有很强的表面拉曼增强散射特性可用于拉曼成像,另一方面,GIAN也具有双光子信号。我们利用GIAN这种独特的双模式成像可以更简单便捷的观察其与细胞的相互作用,进一步研究其进入细胞的方式。(2)核酸适配体是一种寡聚核苷酸链,通过分子内折叠能够形成三级结构,同时可以准确的特异性的靶向细胞蛋白。核酸适配体可以通过通过π-π堆积作用修饰GIAN,使GIAN具有靶向性,能够特异的靶向细胞膜上的特异的蛋白,核酸适配体的修饰能够影响GIAN进入细胞的方式。(3)纳米材料的尺寸也会影响其被细胞摄取的方式,我们利用牛血清白蛋白介导合成了2nm尺寸的金纳米簇,极小尺寸的金簇使得研究更小粒径纳米颗粒的内吞途径成为可能。这种金簇产物量子产率高,合成的金簇可以近红外激发,且具有极好的胶体稳定性和极低的细胞毒性,通过利用荧光共聚焦显微镜成像,对细胞荧光分析研究其具体的细胞内吞途径。小尺寸的金簇进入细胞的方式与主要是通过网格蛋白介导的内吞途径。