介孔硅纳米材料由于其独特的结构和理化性质,近年来在药物递送系统研究中受到了极大关注。与传统的二氧化硅纳米颗粒相比,树枝状纳米二氧化硅材料不仅具有三维树枝状骨架和大的中心径向发射介孔结构,而且其孔表面结构多变,有更大的比表面积和更高的负载能力,作为载体能够有效负载大分子蛋白、小分子药物及发光化合物,还具有成为疫苗佐剂的潜能。通过对制备条件的精准调控,可以有效合成不同形貌、粒径大小、孔结构的介孔纳米材料,为新型二氧化硅载体材料的应用和发展提供实验参考。因此,本论文紧密围绕树枝状介孔硅纳米材料的研究,重点考察了该材料的结构调控因素、药物负载能力和生物成像功能,探索了树枝状介孔硅纳米材料的相关生物学应用。全文主要包括以下四个部分:第一章:简要介绍了介孔纳米材料的几种合成方法及其在药物递送、生物成像和作为组织再生的生物活性材料等生物领域的应用现状。第二章:具有二级孔结构的树枝状介孔硅材料的合成及其作为药物载体的生物相容性研究。通过控制原料比例、温度、转速、时间等合成条件制备出一系列具有二级孔结构的树枝状介孔硅材料,对不同反应条件下合成出的材料进行了表征和分析,并通过细胞毒性、体外降解等实验考察了具有二级孔结构的树枝状介孔硅材料的生物相容性,进而根据体外药物负载和细胞摄取实验确定了其作为阿霉素和核糖核酸酶A的载体在细胞内递送的有效性。该材料特殊的多级结构和共负载能力使其在协同治疗应用中展示出潜在的应用前景。第三章:钌配合物掺杂型树枝状介孔硅材料的合成及其作为药物载体的发光成像应用研究。通过选用含功能基团的钌配合物作为原料,合成出钌配合物掺杂型树枝状介孔硅材料,考察了该复合材料的细胞毒性、药物负载能力及生物成像能力。研究结果表明:相较于单独的钌配合物,合成出的钌配合物掺杂型树枝状介孔硅材料细胞毒性显著降低,同时该材料展现出良好的药物负载和细胞内发光成像的复合功能。该类发光化合物掺杂型树枝状介孔硅材料具有临床实时监测和药物递送诊疗一体化的潜在应用价值。第四章:树枝状有机介孔硅材料的合成及其作为疫苗佐剂的应用。通过有机硅试剂的选择和加入,分别制备出乙基桥联和硫醚桥联的树枝状有机介孔硅材料,并对该类材料的合成条件进行了详细考察。通过细胞毒性、溶血实验、体外降解实验等研究评价了此类树枝状有机介孔硅材料的生物相容性,并以豚鼠为动物模型,探索了树枝状有机介孔硅材料作为动物疫苗佐剂的应用。研究结果表明:该类树枝状有机介孔硅材料能够增强豚鼠的免疫应答,且一个月内能够在模拟体液中基本降解完全,这为有机介孔硅材料在动物免疫中的应用提供了实验基础。