在过去的几十年中,生物相容性和多功能的介孔硅纳米粒子作为有效的药物载体,得到了学者们广泛的注意,因此它们也被广泛应用于药物传递、靶向治疗、基因转染及细胞追踪等多个方面。近些年来,通过不断的探索研究,人们不仅在材料的结构控制和功能化(磁力和荧光)修饰方面取得了卓越的成就,而且在生物技术和生物医学方面也取得了巨大的进步。但是,有关于功能化改造的介孔硅纳米粒子在体内通过还原型的谷胱甘肽(GSH)打断含有二硫键(-S-S-)的分子,做到刺激响应型敏感释放药物、抗肿瘤治疗方面以及解决体内重金属中毒方面的问题,近年来才刚刚有所发展。本文主要通过以下步骤进行研究:第一部分,(1)首先,我们利用阳离子模板法合成了球形、粒径大小均一(70 nm-100 nm)、无规则的介孔结构、在水中能够有良好的分散性的巯基化介孔硅纳米颗粒(MSN-SH MNPs),并通过用DTNB显色法测得材料所含巯基含量为170.3 ng/mg;(2)然后,通过二硫交换的反应机制,经过两次硫交换,将3-巯基丙酸共价接枝在MSN-SH MNPs材料上,使其功能化,表面基团由巯基(-SH)变为羧基(-COOH),即为MSN-S-SMPA MNPs纳米颗粒,这就使得纳米粒子能够更加容易的与不同类别的药物相结合,从而扩大其应用的范围。在此过程中,我们对合成的纳米颗粒以及其功能化修饰的纳米颗粒分别进行了多种表征手段,最终可以确定3-巯基丙酸成功的结合在巯基硅材料上。第二部分,功能化修饰的MSN-S-SMPA MNPs材料在抗肿瘤及抗重金属中毒方面的研究。(1)我们利用羧基化的材料共价接枝阿霉素,通过Hela细胞测试材料的抗肿瘤活性,结果表明负载阿霉素的材料在细胞内GSH的作用下,能够打断材料中的二硫键,并且成功的将阿霉素释放,并对癌细胞的生长有明显的抑制的作用。(2)我们将材料共价接枝NTA,通过重金属的体外滴定和细胞内的重金属解毒实验,我们可以确定,共价接枝NTA的材料对重金属有一定的吸附作用,并且吸附效率明显优于巯基硅。所有的这一切结果表明,巯基化介孔二氧化硅可以作为抗肿瘤和抗重金属中毒的一种高效、低毒的药物载体。