介孔材料的合成、表征及应用等方面已经被人们广泛而深入地研究。随着介孔二氧化硅纳米颗粒（mesoporous silica nanoparticles, MSNs）的制备与功能化修饰等技术的日趋完善，介孔材料在生物医学领域内的应用得到了长足的发展，其中针对小分子药物的装载与传输则是最热门的研究方向之一。鉴于介孔二氧化硅纳米颗粒在此研究领域内的杰出表现，人们也希望能够将其应用于核酸（DNA与siRNA）的装载，并期待能够构建相应的转运载体以实现生物体内的基因治疗。因此，本工作研究了介孔二氧化硅纳米颗粒与短链核酸在溶液中的相互作用规律，成功实现介孔孔道对短链核酸的装载，而后以此为基础构建了基于介孔二氧化硅纳米颗粒的siRNA转运载体，并以此载体诱导了肿瘤细胞内的基因沉默现象。在第二章中，我们先合成了具有磁性内核与介孔二氧化硅壳层的磁性介孔二氧化硅纳米颗粒（M-MSNs）。通过研究M-MSNs在溶液中对鲑鱼精DNA的吸附脱附行为，我们证明在此条件下M-MSNs的介孔孔道能够装载DNA。通过研究改变溶液的参数对M-MSNs的DNA吸附能力的影响，我们证明M-MSNs在溶液中装载DNA的驱动力包括电荷屏蔽、脱水作用以及生成分子间氢键。通过进一步对比分析，我们论述了DNA在M-MSNs介孔孔道内的存在状态及其所生成的氢键类型。在第三章中，我们在具有较强疏水性的溶液环境中实现了M-MSNs的介孔孔道对siRNA的装载。通过研究溶液参数变化对吸附过程的影响，我们认为亲疏水作用力与电荷屏蔽作用均有利于M-MSNs对siRNA的装载，而氢键作用则并非siRNA装载过程中的驱动力。通过在装载siRNA后的M-MSNs表面包覆阳离子型高分子聚乙烯亚胺（PEI）,我们构建了基于M-MSNs的siRNA转运载体（M-MSN_siRNA@PEI）。后续实验则证明此转运载体不仅能够保护siRNA不被RNA酶降解，同时也具有较低的细胞毒性。在细胞试验中，我们发现此siRNA转运载体能够诱导靶向肿瘤细胞内外源与内源基因的RNA干扰。但我们也发现此载体诱导内源基因的基因沉默效率低于商业化基因转染试剂，其原因在于此载体的溶酶体逃逸能力不足，致使大量siRNA被束缚于细胞中的内涵-溶酶体内，从而无法参与诱导细胞内的基因沉默的过程。在第四章中，我们对M-MSN_siRNA@PEI转运载体进行了两种表面功能化处理——连接KALA多肽或进行PEG化处理（PEGylation）。我们通过化学交联的方法在转运载体表面连接了KALA多肽，这种修饰提高了转运载体的溶酶体逃逸能力，并因此显著增强了其诱导细胞内源基因的RNA干扰效率。通过在载体表面进行PEGylation，我们发现PEG化程度取决于载体表面PEI的含量以及反应过程中的PEG加入量。当PEG化程度较高时，载体颗粒将能够在生理溶液中稳定存在，并且其与蛋白或细胞的吸附作用明显减弱。在第五章中，我们采用DNA为模板、氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）为助模板剂、正硅酸乙酯（TEOS）为有机硅源，在水相环境下反应得到了DNA-silica杂化材料。通过改变反应过程中的相关参数，我们发现提高APTES或TEOS的使用量能够提高DNA参与反应的程度，但对最终产物的形貌无明显影响，而改变DNA的链长则能够得到不同形貌的DNA-silica杂化材料。特别的，对于链长极短的DNA而言，最终的产物为球状颗粒团簇而非单分散的颗粒。DNA-silica杂化材料在水相溶液环境中能够降解并释放其内部包埋的DNA分子。而影响此过程的三个因素包括：DNA-silica材料内部-N_H2基团的催化能力、溶液环境的温度以及DNA-silica材料在溶液中的浓度。后续细胞实验证明，DNA-silica杂化材料能够被细胞有效地吞噬，但其缺乏足够强的溶酶体逃逸能力，在用作转运载体之前还需进行功能化处理。