多功能纳米材料的设计、组装以及生物医药应用是化学、材料和生物医学等交叉领域的研究热点。各种性质的结构单元在纳米尺度下的有效组装是实现分析、诊疗一体化，可控或可视药物输送的关键因素。本论文以荧光染料掺杂二氧化硅、上转换纳米材料、金纳米颗粒以及共轭聚合物、光敏剂、药物分子等为结构单元，设计组装一系列多种荧光多功能纳米材料和可控药物释放系统，具体如下：1、构建了一种多孔二氧化硅包覆二氧化硅内核的方法，所获得的纳米颗粒尺寸可控，分散性好；此外，还利用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）胶束携带光敏剂掺杂在多孔二氧化硅壳层，组装后的纳米光敏剂能够提高单线态氧产率，为纳米组装提供新途径。2、设计了一种具有成像和治疗功能的荧光核壳二氧化硅纳米颗粒，内核为异硫氰酸荧光素（FITC）掺杂的二氧化硅，壳层为血卟啉共价键连接的多孔二氧化硅。多孔二氧化硅层起到微反应器的作用，有利于提高光敏剂的光动力治疗效率。FITC包覆在二氧化硅内核中，有效地防止了光漂白，细胞成像研究进一步证明其荧光标记功能。3、构建了一种基于阳离子水溶性聚芴和二氧化硅的静电自组装体系，以实现二氧化硅中掺杂光敏剂的荧光增强。水溶性阳离子聚芴具有优良的光学性能，以带负电的二氧化硅作为媒介，能够和掺杂在二氧化硅壳层的卟啉类光敏剂发生有效的荧光共振能量转移，使光敏剂的荧光效率提高3～4倍。4、以多孔荧光核壳二氧化硅纳米颗粒为载体，通过缩醛键连接聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM），构建具有荧光标记功能的pH刺激响应药物释放载体。荧光核壳二氧化硅纳米颗粒的内核为联吡啶钌（RuBpy）掺杂二氧化硅，多孔外壳中装载药物模型分子以验证pH刺激-响应的药物释放过程。细胞的荧光成像进一步证明了这种多功能药物载体的荧光标记功能和药物载体的作用。5、设计并合成了一种基于环糊精修饰纳米金与多孔二氧化硅的组装体，环糊精修饰的纳米金与修饰在多孔硅上的喹啉/金刚烷形成稳定的包合物并起到阀门的作用，其中，喹啉/金刚烷与多孔硅通过光活性邻硝基苄酯连接在多孔硅上。这种组装体可以实现三种药物的装载，以及两种药物的可控释放，该药物载体的释放情况通过细胞成像得到了进一步的证实。6、合成了一系列不同形貌的稀土上转换发光纳米颗粒，并探讨了配体以及合成方法对NaYF₄：Yb，Er的绿光/红光比的影响，利用合成方法中有机配体与环糊精的包合作用，构建了上转换纳米颗粒和金的复合纳米结构，该纳米结构在药物载体方面有应用潜力。