本论文共分五章，包括仿生智能生物材料、溶胶凝胶生物材料和纳米荧光探针的研究进展；新型环境敏感高分子的合成与应用；溶胶凝胶生物材料的合成与应用和荧光团杂化纳米二氧化硅微球的合成与应用；研究工作的结论与展望。 第一章为绪论，评述了生物材料(biomaterials)对现代生物工程和医学工程发展的重要意义及该领域中已取得的一些令人激动的研究成果，本章分为三部分。第一部分介绍了仿生智能材料—环境敏感性高分子的作用机理、合成方法、性质研究和生物学应用研究；第二部分对溶胶凝胶技术作了简介，并对近年来溶胶凝胶技术固定生物活性物质的研究进行了综述；第三部分评述了纳米探针作为生物标记的研究进展。并在此基础上提出了本论文的研究设想。 第二章主要研究新型环境敏感高分子的合成与应用。该章的研究成果拓宽了环境敏感高分子的应用范围，对发展环境敏感高分子在生化分析和生物工程方面的应用具有积极意义。本章分为两节。 第一节合成了末端带有活性羧基的寡聚N-异丙基丙烯酰胺寡聚物(ONIPAAm)。ONIPAAm的分子量由反应物中N-异丙基丙烯酰胺单体和巯基丙酸的比例决定，且每个分子上只含有一个活性羧基。ONIPAAm的最低临界溶解温度(Low Critical Solution Temperature,LCST)为32-33℃。ONIPAAm末端的羧基通过双功能试剂，如碳二亚胺(EDCI)等活化后与生物分子如抗体、寡聚核苷酸或小分子有机物模拟酶偶联，得到功能性的高分子。(1)ONIPAAm与抗体的偶联物较好地避免了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)固定抗体所发生的自聚现象，及高分子链对抗体-抗原特异性结合的空间位阻作用，提高了固定抗体的免疫活性。考察了抗体在ONIPAAm上的固定方式、固 中文摘要 定抗体的免疫学活性及抗体、抗原在高分子上的非特异性吸附和消除。在这些 研究的基础上，建立了热敏相分离荧光免疫分析鼠IgG的方法，测定鼠IgG的 工作曲线为 0．5－1000 ＂g／mL，检狈p为 0．2 ng／mL（3口／S）。（）ONIPAAm与 寡聚核昔酸pT入的偶联物保持了与（dA。的高度配对能力。ONIpA伽＋s可 以特异性地从NA入和…A）尸T…A）。混合溶液中选择分离NA人，之后用进一步提 高溶液温度的方法，使ONIPAAm（dT人（dA人发生解链，得到纯化的＊Ah。该 方法为核酸杂交产物的快速分离、检测、提纯提供了一个合适的载体。（）由ONI他Am和四磺基铁酞蓄（FeTSPc）组成的功能高分子模拟酶显示了较高的催化活性，催化H。O。氧化对－羟基苯丙酸的反应的K。；值达到了7刀 S”’。测定H。O。 的工作曲线线性范围为1．ox 10－’－l．sxlo－‘mol／L，检测限为4．2x10－’mol／L。 第二节将N－异丙基丙烯酚胺与甲基丙烯酸（MAA）通过自由基共聚反应，合成了 3 7℃下相转变pH值在 5石左右且性能优良的pH敏感高分子 PNIPAAm－co－MAA卜 测定了NIPAAm与MAA的竟聚率r，分别为0．862和1．124。将蛋白质以N－羟基掳琅酚亚胺丙烯酸酯（NAS）活化后，固定在共聚物上，并考察了蛋白质在PnyIPAAm｛O－MAA）上的固定效率，在此研究的基础上建立了pH敏感相分离荧光免疫分析的新方法。对人血清中乙肝表面抗原（HBsAg）和 a甲月蛋白（AFP）进行 了测定，检测限分别为0．2 ng／mL禾0．04 ng／mL。测定结果与酶联吸附免疫分析法进行了比较，结果十分吻合。 第三章主要研究溶胶凝胶生物材料的合成与应用。该章的研究成果对溶胶凝胶生物材料在生物传感器、酶治疗、药物缓释和生物微反应器方面的进一步应用具有重要的指导作用。本章分为三节c 第一节我们以聚乙二醇（PEG）在水溶液中形成预组装模板，以四甲氧基硅烷（TMOS）为前体，合成了纳米复合溶胶凝胶出＊PEG。考察了反应物中PEG含量对形成的溶胶凝胶材料孔径和孔径分布的影响。PEG添加量为5％时，SIO。干EG的孔分布较窄口七 urnL 平均孔径为6 n－m。将抗庆大霉素抗体固定于合成的溶胶凝胶材料中，考察了抗体的活性和与庆大霉素的结合能力。 二I 中 要SIO。IEG中抗体与抗原结合的亲和常数K＄，是固定在无机a 中抗体KN的50倍。进一步的研究表明，由于PEG的隔离作用，SIO。IEG表面对庆大霉素的非特异性吸附作用显著减弱。在此基础上建立了基于9厂PEG生物材料的流动注射荧光免疫分析新方法，其原理基于待测庆大霉素和异硫氰酸荧光素标记的庆大霉素竞争结合S。FEG生物材料中的限量抗体。本方法测定庆大霉素的检测限为200 ng／mL，与通用的放射兔疫分析法（AIA）检测限相当。并且通过sxlo－’mol／L NaOH溶液的再生作用，FllA反应体系可以反复使用。每个样品测定时间只需15分钟。 第二节首次报道了在反相胶束体系中，通过控制TMOS的水解缩聚，合成纳米级a。生物材料。在实验中，我们通过调节反应体系中水和表面活性剂的摩尔比R以及水和TMOS的摩尔比H，以控制合成的纳米出。生物