纳米材料由于其独特的物理化学性能,以及在包括催化、材料、能源、环保、生物医学等总多领域得到了广泛的应用。特别是在生物医学领域,具有良好生物相容性和特殊性能的功能纳米材料的制备方法,以及这些材料在肿瘤早期诊断和治疗方面的应用受到了科研工作者们越来越多的关注。如何合成这些高质量的新型功能纳米材料,如何将它们组装起来应用到疾病的诊疗当中,一直以来都是纳米医学研究的主要内容。实现纳米材料的结构、形貌、功能以及表面性质的可控合成对生物医学应用特别是药物运输方面有着重要的意义。本论文以实现纳米材料在肿瘤治疗中的实际应用为目标,围绕纳米药物载体的设计与合成而展开研究工作。本论文工作从纳米材料优化合成出发,研究纳米材料的性能与稳定性,合理的组装多功能复合纳米材料,构建纳米药物载体,并应用于药物的可控释放和肿瘤的治疗研究中去。本论文研究工作主要包括以下几方面的内容:(1)通过配体交换反应合成了聚乙二醇修饰的金纳米颗粒。系统研究了配体修饰密度和配体链长对金纳米颗粒在水、有机溶剂以及成膜后的光学性质和稳定性。这些金纳米颗粒在水溶液中的稳定性非常好。然而,在氯仿中或者成膜后,在相对低配体修饰密度的情况下,金纳米颗粒的粒径会逐渐长大。我们通过吸收光谱和电镜表征观察了这一变化过程,包括纳米粒子的聚集,融合和生长三个阶段。中间状态的出现也证明了这一生长过程是通过纳米粒子间的直接融合进行的,而不是奥斯瓦尔德熟化。(2)通过常用的硅胶色谱的方法,我们按照颗粒大小和表面功能化情况成功分离了聚乙二醇修饰的金纳米颗粒。在色谱柱中,所合成的金纳米颗粒状会被分成两个部分,保留在柱中的部分被认为含有较多的十二胺残留,而被洗脱出来的部分应为表面良好修饰的金纳米颗粒。同时,这里金纳米颗粒能够按金核的大小从小到大的顺序被洗脱出来的。这种简单的分离方法,为更加准确的控制纳米材料的大小和表面性质提供了一种新的途径。(3)通过一锅法,在水溶液中合成了高密度聚乙二醇修饰的介孔二氧化硅包裹的硫化铜纳米复合物。所制备的产品呈墨绿色,澄清透明,在几天内没有明显的团聚或者沉降出现。透射电镜表征表明该产品粒径小于50纳米,具有良好的单分散性,大小形貌均匀。同时,该产品具有良好的光热转换效率和pH响应的药物释放能力,使之为光热和药物协同治疗提高了一个有效的平台。另外,这种快速有效的合成方法也可以推广到其他介孔硅-硫化物复合材料的制备。(4)通过多层结构的合理设计和参数优化,以Nd作为敏化剂,使用高温热分解的方法制备了形貌均匀的高质量的795 nm激发的上转换纳米材料。该纳米材料能够在795 nm连续激光的激发下发出约543 nm的绿色荧光。对该材料进行聚乙二醇和氨基双功能化的介孔硅包覆之后,我们将光动力学药物玫瑰红通过共价修饰的方法连接到上转换纳米材料上,构建了稳定可靠的纳米药物载体,实现了近红外光激发的单态氧生成,对肿瘤的光动力学治疗有着重要的意义。(5)通过模板法层层包覆的方法,将氧化铁纳米颗粒装入具有中空结构的介孔二氧化硅中,制备了具有磁响应能力的介孔二氧化硅纳米胶囊。该纳米胶囊具有优异的药物装载和缓释能力,内部的氧化铁纳米颗粒可以在交变磁场激发下局部区域化加热纳米胶囊促进药物释放速率,同时其产生热量足够将周围介质加热到临床热疗的范围。该纳米胶囊为磁场可控药物治疗和热疗提供了一个极具前景的平台。