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多孔硅纳米颗粒因其独特的荧光特性、高比表面积以及良好的生物相容性等,使其在细胞成像、肿瘤成像、生物传感、药物载体等领域具有巨大的应用价值。本文在制备具有良好稳定荧光性质的多孔硅纳米颗粒的基础上,结合通过微波加热对多孔硅纳米颗粒表面进行进一步的功能化修饰,系统开展了多孔硅纳米颗粒的荧光性质调谐、细胞内离子检测、体内血液稳定性的调控以及抗癌药物的载入和智能释放等领域的研究。本研究论文的主要内容如下:1.首先我们通过电化学腐蚀和超声粉碎的方法制备了多孔硅纳米颗粒,并进一步发现在乙醇或二甲基亚砜体系下,利用微波加热的方法可以有效地提高多孔硅纳米颗粒的荧光效率。我们结合红外光谱和扫描电子显微镜等表征手段探讨了其荧光增强的机理,结果表明:微波可以诱导乙醇或二甲基亚砜对多孔硅纳米颗粒进行氧化刻蚀,导致多孔硅的纳米孔径增大,同时形成表面氧化态,多孔硅纳米颗粒的荧光最终得以增强。依据这一理论,我们成功制备了粒径约为60nm的具有强烈红色荧光的硅基量子点。2.通过微波诱导硅氢烷基化反应,我们将十一烯酸修饰到多孔硅纳米颗粒表面上,有效提高了其在37℃磷酸缓冲溶液中的生理环境下的稳定性。同时发现Cu2+可以有效地引发这种羧基化多孔硅纳米颗粒的荧光淬灭,其淬灭强度和Cu2+浓度呈良好线性关系。利用这一特性,在羧基化多孔硅纳米颗粒被细胞内吞后,我们成功地检测了细胞内部Cu2+的μmol/L浓度。3.我们同样通过微波诱导硅氢烷基化反应,将十二烯修饰到多孔硅纳米颗粒表面上。进一步通过疏水性分子间作用,我们再将牛血清白蛋白分子包裹到其表面,这样可以有效改善了烷基化多孔硅纳米颗粒在水相中的分散性。同时由于吸附在纳米颗粒外面的牛血清白蛋白层还能抵御细胞非特异性摄取和阻碍纳米颗粒自身降解。4.作为一种广谱性抗癌药物,阿霉素分子可以通过静电吸附有效地吸附到牛血清白蛋白大分子中。我们进一步通过疏水性分子间相互作用,将吸附阿霉素的牛血清白蛋白分子复合物包裹到烷基化多孔硅纳米颗粒表面,形成了阿霉素/多孔硅复合纳米颗。此外,阿霉素分子可以通过pH调控从阿霉素/多孔硅复合纳米颗粒中可控释放出来。这些阿霉素/多孔硅复合纳米颗粒在被细胞摄取后,可以有效的在溶酶体内释放出阿霉素分子,最终富集到细胞核内,从而提高了其杀死癌细胞的效率。