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超小发光金纳米粒子（AuNPs）因其光学性质可调控、表面易功能化修饰、生物相容性良好以及可有效肾清除等特点,在光学检测、生物传感、细胞成像及疾病诊断等领域受到广大科研工作者的青睐。针对目前发光AuNPs具有较低的荧光量子效率和肿瘤靶向效率以及在生物医学应用研究中所面临的挑战。本论文以含有与Au相互作用强的官能团（-SH）和弱的官能团（-NH2和-COOH）的巯基试剂谷胱甘肽（GSH）为表面配体,通过对其表面化学进行调控,制备了具有不同表面配体结合形式的AuNPs,探究了不同表面配体结合位点的发光AuNPs在物理、化学性质及与细胞相互作用的差异。并进一步研究了表面配体结合位点对发光AuNPs在活体内的代谢途径、生物分布以及肿瘤靶向效率等方面的影响。此外,设计了一种可自发组装形成纳米纤维的环状多肽（CP）,以此组装多肽为模板原位合成了具有快速溶酶体逃逸功能的一维近红外发光金纳米组装体（AuNPs@CP）,实现了对发光AuNPs的可控自组装。并研究了AuNPs@CP作为纳米载体用于负载p53基因过表达的质粒DNA（p DNA）在细胞及活体内的基因转染效果。结合p53蛋白具有抑制肿瘤生长的特点,连续多次将AuNPs@CP-p DNA注射至小鼠肿瘤部位后,对其肿瘤治疗的疗效进行了研究。具体研究内容以及取得的主要研究成果如下:利于GSH在不同的pH条件下存在不同的电离形式,通过调控反应过程中的pH值,实现对发光AuNPs表面配体的可控位点修饰。在p H～2.0时,GSH中弱的结合基团（-NH2和-COOH）的质子化有利于N-Au结合位点的形成,导致较多的-COOH暴露在AuNPs表面。而在p H～10.0时,去质子化的-COOH会增强COO-Au的结合,使得AuNPs表面暴露出更多的-NH2。在p H～10.0或p H～2.0条件下,通过调控GSH与HAuCl4的物质的量之比（1.1:1和0.7:1）制备了四种超小的发光AuNPs（11B-AuNPs、11A-AuNPs、07B-AuNPs和07A-AuNPs）,并研究了它们的物理、化学性质及与细胞的作用关系。研究表明,AuNPs表面暴露较多的-NH2可以提高细胞的内吞效率,并且能够促进其与细胞/细胞膜之间相互作用。弱的官能团（如-COOH、-NH2）对调控巯基配体用于合成不同表面结合形式的AuNPs十分重要。进一步利用不同表面配体结合位点的发光AuNPs,探讨了不同表面配体结合形式对AuNPs在活体内的代谢途径、生物分布以及肿瘤靶向效率的影响。研究发现,表面暴露较多-COOH的AuNPs经尾静脉注射至小鼠体内后,会快速的以肾清除方式随尿液排出体外,而表面暴露较多-NH2的AuNPs除了随尿液排出体外,还可通过肝代谢随粪便排出体外,并且它们在体内代谢较慢,其在血液中的循环时间延长,使得11B-AuNPs和07B-AuNPs具有较强的肿瘤靶向效率,分别是11A-AuNPs和07A-AuNPs的4.4和2.3倍。以上研究结果有助于进一步了解弱的结合位点（COO-Au或N-Au）对AuNPs在活体内生物学行为的影响,为今后应用于临床具有高肿瘤靶向效率的纳米探针或载药体系的设计提供一种新的思路。为了提高AuNPs的荧光量子效率并拓宽其在生物医学领域的应用,本文设计了一种能自发组装形成纳米纤维的环状多肽（CP）,并以组装多肽为模板原位合成了长度可控、形貌均匀且具有快速溶酶体逃逸功能的近红外发光的AuNPs@CP。其最大发射波长为810 nm,绝对荧光量子效率高达5.9%,相比于目前所报道的近红外发光AuNPs的绝对荧光量子产率（～1%）提高了近6倍。而且,多肽模板上富含较多的精氨酸,精氨酸上的胍基可与溶酶体膜上带负电荷的磷酸基团作用,破坏膜的稳定性,导致AuNPs@CP能够实现快速的溶酶体逃逸。研究发现,这种快速的溶酶体逃逸能力赋予AuNPs@CP在细胞内具有高效的递送能力。此外,AuNPs@CP作为纳米载体负载p DNA进行Hela细胞的基因转染,可获得具有7.5倍p53蛋白过表达的Hela细胞株。为了拓展一维近红外发光AuNPs@CP在活体内的应用研究,我们对其生物安全性进行了评估。研究发现AuNPs@CP-p DNA经瘤内注射后,它会随着时间的延长从肿瘤部位扩散进入血液,随后经过肾脏和肝脏代谢,分别随尿液和粪便排出体外,其清除半衰期为2.41±0.66 h。同时,我们也探讨了AuNPs@CP-p DNA在活体内的基因递送效率,并对AuNPs@CP-p DNA在小鼠的肿瘤治疗进行了研究。结果表明,AuNPs@CP-p DNA在活体内的基因递送效率较高,且经多次注射AuNPs@CP-p DNA的小鼠的肿瘤体积明显较小,相对于对照组其重量减少了64.9%。最后,通过病理切片对小鼠的主要器官进行分析,各组织完整的形态表明AuNPs@CP-p DNA对小鼠的主要器官基本无损伤。综上结果表明,一维近红外发光AuNPs@CP作为一种新型的生物纳米载体,其低毒性、高负载效率和强递送能力,促使它在基因递送、药物可视化监测和肿瘤治疗等方面展现出良好的应用前景。