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近年来，随着纳米合成技术的快速发展，具有核壳结构的多功能纳米金复合材料由于在比色检测、标记、载药和生物医学影像及治疗甚至是水源净化、催化等方面展现出广阔的应用前景而备受关注。本论文以有机硅烷作为单一硅源，发展一种简易的原位还原“种子”生长法，成功制备了一系列具有核壳结构、可用于疾病检测与治疗的纳米金复合材料，并基于金与巯基之间的作用研究了不同结构的形成机理;通过对这些材料的结构、形貌及性能进行系统的表征，初步探索了其在SERS检测成像、磁共振成像及其引导下的光热治疗性能。论文的研究内容主要分为以下四个部分: (1)采用有机硅烷形成的有机硅球为模板，通过原位还原“种子”生长法制备金纳米壳。制备出的金纳米壳具有形貌可控、粒径可调以及单分散的特点。然后，重点讨论了金“种子”颗粒的嫁接原理。研究发现，“种子”嫁接是一种原位发生的类Brust过程;体系中的小分子与金前驱体的摩尔比是影响“种子”颗粒大小及其嫁接分布的关键参数。类Brust、原位还原过程还可进一步用于其它贵金属纳米粒子的原位负载，可成功将Pt、Pd纳米粒子原位负载到有机硅球的表面，得到一类分散性好的功能纳米复合材料。此外，将拉曼报告分子罗丹明B掺杂到有机硅球内核中，利用原位还原“种子”生长法得到一类金纳米壳拉曼探针，可实现金纳米壳壳内表面增强拉曼散射(SERS)。 (2)采用有机硅烷作为单一硅源在水相体系中水解缩聚，在金纳米粒子表面包覆一层有机硅，得到一类表面含有大量羟基和巯基的金@有机硅复合纳米材料。研究表明:PEG分子在纳米金表面形成有机硅层的过程中可起到稳定金纳米粒子的作用;带巯基的有机硅烷分子通过Au-S键迅速吸附到纳米金的表面作为“引发点”，可引导有机硅烷在纳米粒子表面进一步水解缩聚并最终形成有机硅层。基于上述机理，我们还成功制备出银@有机硅、金纳米星@有机硅等一系列具有单分散性和均一壳层厚度的金属@有机硅纳米复合粒子。此外，有机硅还可用于在水相体系中包覆纳米氧化物(如亲水型或疏水型纳米Fe3O4)，得到不同粒径的Fe3O4@有机硅功能性纳米颗粒。 (3)以原位、类Brust“种子”嫁接和有机硅直接包覆工作为基础，采用有机硅作为中间介电层，发展了简单、高效制备Au@有机硅@Au多层金纳米壳(MLGSs)的方法。创新性地以有机硅直接包覆内核金纳米颗粒，再利用原位还原的类Brust过程在有机硅层表面嫁接金“种子”颗粒，最后快速生长外层金壳。研究发现，MLGSs具有单分散性和清晰可辨、均一的多层核壳结构，粒径均一。保持MLGSs整个颗粒粒径不变，等离子共振特性随内核颗粒的大小变化而变化，光学可调性更强。相比于普通单层金纳米壳，MLGSs拥有更强的光热转化能力，且随内核粒径增大而增强。此外，将拉曼报告分子吸附于内核金颗粒表面，MLGSs可作为SERS基底用于拉曼检测，且在光热条件下拉曼稳定性好。体外和体内实验均表明MLGSs具有很好的光热治疗效果，是一类新型的SERS检测引导下的光热治疗材料。最后，采用同样的合成方法还得到了Ag@有机硅@Au、Au纳米星@有机硅@Au和Fe3O4@有机硅@Au等一系列分散性好、形貌佳的多层核壳结构，证明这条简单、高效的合成路线具有普适性。 (4)将近红外染料分子吸附在金纳米星颗粒表面，采用有机硅对其直接包覆，再利用有机硅层表面的巯基嫁接功能性Gd分子，制备得到一类具有良好分散性和均一粒径的多功能金纳米星复合颗粒MGSNs。MGSNs具有很强的近红外光吸收能力和SERS能力，r1值高达8.40mM-1s-1，相比于Gd基分子增强约6倍。另一方面，MGSNs具有良好的光热稳定性，有机硅层可保护拉曼报告分子，保证在光热条件下的拉曼稳定性。体外细胞实验结果表明，在近红外激光照射下，MGSNs具有很强的细胞毒性。静脉注射后，MGSNs能被动靶向至肿瘤组织，并展现出优良的MRI和SERS双模式成像性能，同时具有很好的光热烧蚀肿瘤能力，是一类理想的用于影像引导光热治疗的纳米材料。对小鼠进行组织病理学和血液学、血生化分析，初步证明MGSNs具有良好的体内生物相容性。