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生物纳米技术的迅速发展为纳米材料在生物医学中的应用开辟了一个广阔而崭新的研究领域,在研究与开发生物纳米材料、生物纳米器件的同时,生物纳米材料的生物安全性也逐渐成为科学研究工作者所共同关心的问题,作为众多生物纳米材料中重要成员之一的二氧化硅纳米颗粒(SiNP),由于它易制备,易生物修饰等优点已经在生物医学领域得到应用。近年来,SiNP的生物效应也日益受到关注。但是在个体水平上有关不同尺寸的SiNP的生物效应还缺乏深入系统的研究,本论文基于这一研究方向,采用活体荧光成像技术并结合荧光纳米颗粒的同步指示作用,对一组尺寸不同的二氧化硅荧光纳米颗粒及PEG修饰后的SiNP体内生物效应进行了考察,主要开展以下三个方面的工作:1、基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅纳米颗粒制备研究基于油包水(W/O)反相微乳液制备SiNP的技术,通过考察水与表面活性剂的摩尔比(R)、TEOS的量、氨水的量及包壳次数对基于Triton X-100/环已烷/正已醇/水反相微乳液体系制备SiNP尺寸的影响,开展了基于反相微乳液法的尺寸可控性二氧化硅纳米颗粒制备研究。结果表明:水与表面活性剂的摩尔比(R)对SiNP的尺寸影响最大,随着R值的增大,颗粒的尺寸逐渐减小;其次是氨水的量,随着氨水量的增多,颗粒的尺寸先减小,之后不再发生明显变化;包壳次数对颗粒的尺寸有一定的影响,包壳次数增多,颗粒的尺寸随之增大,并且颗粒之间的分散性也有所提高;但是TEOS的量对颗粒尺寸的影响不明显。2、不同尺寸二氧化硅纳米颗粒体内生物效应研究在第一部分工作的基础上,制备了尺寸分别为118.4±6.0 nm,72.1±5.3 nm,46.7±4.2 nm,26.1±5.4 nm的四种二氧化硅荧光纳米颗粒(FSiNP),采用活体荧光成像、尸解后离体器官荧光成像、组织切片以及尿液荧光成像的方法对经尾静脉注射进入体内的这四种尺寸的FSiNP在体内的分布情况及代谢行为进行了研究。活体荧光成像结果表明:尺寸分别为118.4±6.0 nm和72.1±5.3 nm的FSiNP经尾静脉注射进入体内后迅速聚集到了肝脏,但72.1±5.3 nm的FSiNP在膀胱部位有荧光信号;46.7±4.2 nm和26.1±5.4 nm的FSiNP在全身均有分布,但随着时间的延长能较快地从外周血中被清除,其半衰期分别为:7.1 min和25 min;在膀胱部位均有荧光信号。离体器官及组织切片荧光成像结果表明:颗粒经血液循环主要分布在肝脏、脾脏和肾脏,在肺中有不同程度的聚集;尿液荧光成像进一步表明尺寸为118.4±6.0 nm的FSiNP不能通过尿液排出体外,而其它三种尺寸的FSiNP均可以在不同程度上通过尿液排出体外。3、PEG修饰的不同尺寸二氧化硅纳米颗粒体内生物效应研究在对不同尺寸的FSiNP体内生物效应的研究基础上,进一步对经PEG修饰后尺寸分别为123.1±6.0 nm, 68.5±4.9 nm, 47.0±6.1 nm和32.6±4.7 nm的四种FSiNP在体内的分布情况及代谢行为进行了研究。活体荧光成像结果表明:与未经PEG修饰的FSiNP相比,这四种尺寸的PEG-FSiNP经尾静脉注射进入体内后,尺寸为123.1±6.0 nm的PEG-FSiNP在全身有分布,随着时间的延长逐渐聚集于肝脏,并且在膀胱部位观察到了明显的荧光信号,而上述其它三种尺寸的PEG-FSiNP经尾静脉注射进入体内后,在4 h左右后在全身都还能观察到明显的荧光信号,其体内循环时间大大地延长,并且随着时间的延长在肝脏中聚集的信号不明显;尸解后离体器官及组织切片荧光成像结果表明:四种尺寸的PEG-FSiNP在各个器官均有分布,其中肾脏分布最明显,尺寸越大的PEG-FSiNP在肝脏的分布越明显。尿液荧光成像进一步表明四种尺寸的PEG-FSiNP都能部分通过尿液排出体外。这些研究结果表明,PEG-FSiNP能显著延长体内循环时间,减少肝脏等内皮网状系统的摄取。