硅基介孔材料比表面积大,孔道结构致密,反应位点丰富,这些结构特点赋予硅基介孔材料多功能的特性:既能利用硅材料表面官能团及介孔孔道吸附或负载蛋白、药物、重金属离子等,也可以利用表面反应位点对材料进行进一步的功能化修饰。目前,硅基介孔材料凭借自身结构特点及功能化优势,已经广泛应用于催化、传感、吸附、生物医药等领域。硅基介孔材料按照来源与制备方式的不同,可以分为天然硅基介孔材料和合成硅基介孔材料两种。与天然硅基材料相比,合成硅基材料具有形貌及孔道尺寸可调的优点。本篇论文通过巧妙的设计合成,得到功能化硅基介孔材料,并探索其在光热-化疗联合治疗以及基因治疗等方面的抗癌应用。本文研究工作主要分为以下两个方面:1.为研究硅基介孔材料在光热-化疗联合治疗方面的应用,设计制备了一种以硒化铜为核,介孔二氧化硅为壳的核壳式纳米粒子,并对其纳米性质、药物控释以及癌症光热-化疗等方面性能进行了详细研究。本章首先利用高温注入法合成尺寸均一、光热转化效率高的油溶性硒化铜(Cu2-xSe)光热纳米粒子,然后采用配体置换的制备手法去除Cu2-xSe表面的油酸包覆层,包覆上介孔二氧化硅层,赋予纳米粒子亲水性与生物相容性,最后使用月桂酸将化疗药物三苯基膦阿霉素(TPDOX)封装在介孔内,即硒化铜-介孔二氧化硅载药纳米粒子(Cu2-xSe@MSNs-TPDOX)。光热性能测试及药物控释实验结果表明Cu2_xSe@MSNs-TPDOX光热转化效率高、光热稳定性好,并且具有良好的光控药物释放性能。本章工作的生物实验部分,采用人乳腺癌耐药株(MCF-7/ADR)和不耐药株(MCF-7)对比进行研究,结果证明Cu2-xSe@MSNs-TPDOX在细胞及活体水平均具有克服癌症多药耐药性的能力。此外,Cu2_xSe@MSNs-TPDOX能够通过光热-化疗联合治疗高效杀灭的癌细胞,且治疗效果明显优于单一的化疗和单一的热疗。2.为研究硅基介孔材料在基因治疗领域的应用,基于天然硅基介孔材料硅藻土,设计制备了一种在硅藻土表面接枝聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)的有机无机杂化基因载体,即硅藻土基因载体。硅藻土基因载体将硅藻土良好的生物相容性与聚合物PDMAEMA优异的载基因能力结合,具有性能优异、合成简单、价格低廉等优点。首先将天然硅藻土表面功能化修饰作为引发剂核,聚合带有叔胺官能团的PDMAEMA链段。通过高氯酸滴定结晶紫显色实验,研究聚合时间对硅藻土表面PDMAEMA叔胺官能团含量的影响。此外,凝胶电泳及基因转染实验结果表明,硅藻土基因载体能够有效递送DNA进入细胞。硅藻土基因载体作为一种高效、廉价、易合成的基因载体,有望应用于癌症的基因治疗。