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多功能纳米递药系统（Multifunctional nano drug delivery systems,MNDDS）已经广泛用于药物研究和临床实验中以提高治疗效果。各种功能化的纳米药物载体（Nano pharmaceutical carriers）一般具有有长循环（long circulation）、磁响应（magnetic response）、靶向性（targetability）、气体治疗（gas therapy）、刺激敏感响应（stimuli sensitivity）、增加药物稳定性（drug stability）、缓释性（sustained-release）和安全性（safety）等功能。而随着医学的进步和精准医学的提出,纳米复合材料经常需要结合上述两种或者两种以上的功能。然而,大多数功能型纳米递药系统在制备过程中通常要通过表面改性、生物涂层和包载有效药物等进行功能化修饰,但是所得到的纳米载体的功能比较单一、固定且不能灵活调整。目前很少研究通过维度转换实现不同维度下纳米载体的功能整合和修饰。在过去的几年中,已经证明不同的维度具有不同的效果,例如可以影响到纳米载体结构单元的排列、药物释放能力、细胞摄取和安全性等。同时,维度的不同显着影响药物的药代动力学和药效学。目前,不同维度的多功能纳米复合物（Different dimensional nanocomposites）已经被制备成功能化的纳米递药系统以用于医药领域的研究,例如纳米链（nanochains）、纳米线（nano-wires）、纳米片（nano-sheets）、纳米薄膜（nano-films）、纳米泡沫（nanofoams）和纳米凝胶（nanogels）等。大量旨在改变纳米复合材料的维度的研究工作已经在开展,但制备不同维度的纳米复合材料的方法较为繁琐且复杂,在这过程中可能会对纳米载体的生物相容性产生影响。因此,通过简单的方法制备可进行维度转换的多功能生物相容性MNDDS是极其重要的。本课题首先制备了包载四氧化三铁（Ferroferric oxide,Fe3O4）和全氟化碳（Perfluoro-15-crown-5-ether,PFC）的壳聚糖-聚乳酸羟基乙酸共聚物纳米粒（Chitosan/poly lactic-co-glycolic acid nanoparticles,CS-PLGA NPs）,并使用PFC作为氧气递送（oxygen delivery）的储库。其中,用CS通过静电力作用修饰到PLGA纳米颗粒表面。磁滞回线在300 K时显示较小的矫顽力和剩磁,表明CS-PLGA纳米粒子具有超顺磁性。磁铁吸附实验和热重曲线证明Fe3O4已被包裹且含量约占6%。充氧的纳米粒与同等条件下充氧的H2O和PFC相比,CS-PLGA NPs由于表层高分子聚合物结构的扩散阻挡作用而显示出更持久的氧释放性质。其次,制备了具有pH响应的能力的壳聚糖-碳酸钙-羧甲基壳聚糖（Chitosan/calcium carbonate/carboxymethyl chitosan nanoparticles,CMC-CA-CS NPs）。先是合成具有pH响应的能力的CMC-CA NPs,然后通过静电作用将CS吸附在其表面形成具有稳定核-壳结构的CMC-CA-CS NPs。通过扫描电镜证明CMC-CA-CS NPs呈球形且表面较为粗糙,在透射电镜下可看到细小的多孔结构。以及通过FTIR、电位仪、粒度仪和荧光分光光度计等分析了纳米粒的组成成分、超顺磁性和pH响应性。将CS-PLGA NPs和CMC-CA-CS NPs当做结构单元并使用磁场进行驱动。在5mT超低磁场下,将具有不同比例的CS-PLGA NPs和CMC-CA-CS NPs组装成复合纳米链。具体的实验过程是这样的,两种纳米粒子均匀地分散在水中,在磁场作用下受到磁场诱导力,使纳米粒沿磁感线方向进行线性排列。随着磁场强度的增加,线性趋势表现得更加明显,纳米链的间距越来越大。通过扫描电镜观察下可以看到纳米链由从几个到数十个纳米颗粒组成的精细结构。在光学显微镜视野下,纳米链的直径可达到约100μm,比单一纳米颗粒大得多。通过实验证明复合纳米链和结构单元之间的维度转换具有可逆性。此外,成功制备了由0D纳米粒组装而成的3D复合纳米多孔凝胶。引入葡萄糖酸δ-内酯（GDL）使纳米溶液的pH发生变化,混合的CS-PLGA NPs和CMC-CA-CS NPs发生静电自组装。使用CLSM和TEM观察纳米凝胶的形成机制和多孔的微观结构,以及使用流变仪对其力学性能进行测试。结果显示纳米凝胶不仅具有良好的剪切稀化性能和注射性能,还具有较好的模塑性能和形状恢复能力。制备完纳米载体之后,通过MTT法测定不同维度的纳米复合物对L929细胞和HEI-OC1细胞的抗增殖活性。结果表明0D、1D和3D纳米复合材料都具有良好的生物相容性。同时,三维复合凝胶在三维体外培养条件下对L929（L-929）小鼠成纤维细胞和HEI-OC1耳蜗毛细胞株也具有良好的安全性和细胞相容性。姜黄素（Curcumin）和丹参酮IIA（Tanshinone IIA）都具有抗肿瘤（antitumor）、抗氧化（antioxidation）、抗炎（anti-inflammatory）和清除自由基（scavenging free radicals）等优越的药理活性。为提高这两种药物的水溶解性和稳定性,本研究将这两种药物分别包载进CS-PLGA NPs和CMC-CA-CS NPs。采用HPLC测定姜黄素和丹参酮IIA的载药量和包封率。体外释放结果表明,不同维度的纳米系统在药物释放上也是有差异的。综上,本文研究结果表明,所构建的不同维度多功能纳米递药系统,具有生物相容性、pH响应性、磁响应和氧气递送等良好性能,具有潜在的药物研究和临床应用价值。制备不同维度的载中药复方的纳米复合物以提高药物的稳定性和水分散能力并证明了在药物释放等方面的差异。创新性的将两种多功能纳米粒进行不同维度的组装,通过零维、一维和三维纳米复合材料之间的这种维度转换将有助于充分发挥材料和药物的功能,为多功能纳米递药的研究和开发提供新的思路。