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基于模板自组装技术制备中空微胶囊是一种不同于传统微胶囊制备技术的新方法。这种微胶囊以其微结构和功能的可剪裁、易调控以及多样性而在科学、技术和应用等领域显示出极大的研究与开发价值,尤其是作为药物传递与控释的微载体、微反应器和微传感器等。微胶囊进入细胞的过程和途径及其最终所处的位置对所负载的活性物质的传递效果有很大影响。许多研究表明,微胶囊进入细胞后位于酸性细胞器中,但它们进入细胞的途径和过程还缺乏系统研究。通过将pH敏感的荧光探针包埋到微胶囊内部得到具有pH传感功能的微胶囊可不断报告其在细胞吞噬过程中所处微环境的pH值,从而可以判断其在细胞内的位置。本论文首先制备了聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)掺杂的碳酸钙模板,将荧光探针分子标记到PAH上,并在其表面组装聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/PAH聚电解质多层膜,去核后即可得到负载荧光探针分子的微胶囊。通过该方法制备得到三种微胶囊：其中一种微胶囊同时标记两种pH敏感的荧光探针(异硫氰酸荧光素及异硫氰酸俄勒冈绿)和pH不敏感的荧光探针(异硫氰酸罗丹明B)；其余两种只标记一种pH敏感的荧光探针(异硫氰酸荧光素或异硫氰酸俄勒冈绿)和异硫氰酸罗丹明B。首先通过紫外吸收光谱考察荧光探针分子在模板上的标记量。利用三种微胶囊在不同pH缓冲溶液中的荧光发射光谱以及比率荧光法可以建立pH标准曲线。同时标记两种pH敏感的荧光探针的微胶囊的pH检测范围较宽,可以达到3个pH单位。其次,通过减小模板的尺寸,标记三种荧光探针,并在其表面组装两个双层的硫酸葡聚糖(DS)／壳聚糖(CS),得到尺寸在3微米左右的生物相容的微胶囊pH传感器。通过荧光光谱和激光共聚焦显微镜考察了其pH传感能力。微胶囊在模拟细胞环境的缓冲溶液中的pH检测范围为3.3-6.5,且细胞内的其他成分对标准曲线的影响较小。通过pH传感研究了巨噬细胞(RAW246.7)对该微胶囊的胞吞动力学,结果表明微胶囊进入细胞后即处于酸性环境中,随着时间的延长,其所处环境的pH进一步降低,最终与溶酶体的pH一致。通过共定位研究也表明微胶囊处于酸性pH环境中。不同种类的细胞对该微胶囊的吞噬能力不同,而且进入细胞后微胶囊所处的pH环境也不相同。最后,将微胶囊最外层的壳聚糖替换为叶酸修饰的壳聚糖(FA-CS)得到表面修饰靶向分子的微胶囊。细胞培养结果表明修饰叶酸后微胶囊对肝癌细胞(HepG2)的具有一定的靶向能力。通过微胶囊的pH传感考察修饰叶酸分子的微胶囊(FA-Capsule)和未修饰叶酸分子的微胶囊(Capsule)与两种细胞的相互作用,结果表明：对于HepG2细胞而言,两种微胶囊主要是粘附在细胞的表面,进入细胞内部的胶囊较少；对于内皮细胞(Endo)而言,二者都能够通过非特异性吞噬作用进入细胞内部。