纳米材料是跨世纪材料研究领域的热点,有“21世纪最有前途的材料”之美誉,近年来,纳米技术已经成为世界的上倍受关注的先进技术之一,并广泛应用于生物、航空、军事、电子等领域。其中,由于临床应用前景非常好,纳米载药和DNA纳米传感技术的研究已经成为研究热点之一。纳米载药技术是指将药物吸附或包埋在纳米载体内,通过细胞的吞噬作用进入体内,然后控制释放药物的药物运输技术。DNA纳米传感是以纳米材料作为敏感元件的DNA传感技术。本文的主要工作就是基于纳米材料作为基因治疗的药物载体及DNA纳米生物传感器,将纳米技术,核酸技术、荧光分析有效的结合起来,既可将纳米粒子作为药物载体将基因药物有效的转载到细胞内部,又可作为DNA传感器,以吸附的荧光素钠的荧光强度作为响应信号,可以对t-DNA进行有效的传感和检测。主要的研究内容可以归为以下两部分：1.壳聚糖/PEI/二氧化硅复合纳米粒子的合成及载药性能研究我们采用反相微乳液法成功地将PEI、壳聚糖与二氧化硅进行复合,获得了一种表面氨基化的具有良好的生物亲和性的壳聚糖/PEI/二氧化硅多孔复合纳米材料。该材料粒径大约为70nm,大小均一,形态为规则球形,成孔洞结构,分散性较好,通过zeta电位仪可测定其在中性生理条件下,纳米粒子表而显示为正电性。我们利用该复合纳米材料对DNA的吸附特性,对其在细胞内的转染能力进行了初步研究,结果表明在中性生理条件下,该纳米粒子对DNA有较高的分离富集能力,并且可以有效降低DNA切割酶的酶切作用,对DNA具有非常好的保护作用。同时,其具有良好的生物亲和性,可在保持细胞正常生长活性的基础上进入细胞,并具有一定的载药能力,可将P53抑癌基因有效的转染到小鼠白血病细胞内,通过抑癌基因的有效表达,杀死癌症细胞。2.基于荧光素钠吸附壳聚糖/PEI/二氧化硅复合纳米粒子设计的DNA生物传感器传感分析性能研究本实验利用反向微乳液法合成了多孔道、表面氨基化的壳聚糖/PEI/二氧化硅复合纳米粒子,由于PEI在中性条件下带正电荷,所以可通过静电作用在表面及孔道内连接荧光素阴离子和p-DNA,从而形成了DNA-荧光素-壳聚糖/PEI/二氧化硅复合纳米传感器。由于碳纳米管(CNT)对荧光素阴离子所产生的荧光具有猝灭作用,t-DNA与p-DNA杂交之后,可减小CNT与荧光素阴离子的距离,将纳米粒子内部的荧光素的荧光猝灭,由此可进行传感分析。实验结果显示,该传感器可以对15,25,38,50base的DNA均有很好的传感能力,检出限为4.2×10-12M,并且对于单碱基错配的DNA具有特异性识别作用。和游离的荧光素钠作为信号分子相比,其响应信号增强了4.36倍,起到了信号放大的作用。将该纳米传感系统应用于癌细胞破粹液中,发现有明显的响应信号。为进一步将纳米生物传感器进入活体细胞中进行研究奠定了基础,也为纳米粒子做为信号放大的载体研究提供了新的思路。