随着纳米生物合成的发展，利用微生物合成无机纳米材料逐步引起了研究者的兴趣。利用微生物来调控合成纳米材料是一种新型的绿色合成方法，有着传统方法不可比拟的优点：原料来源广、清洁、无毒、耗能低、反应条件温和可控、不需添加有机试剂、效率高，环境友好等。利用微生物调控合成得到的无机纳米材料由于富含蛋白质、脂类、多糖等生物物质，可以防止纳米颗粒的团聚，并赋予纳米颗粒独特的生物相容性。然而关于微生物合成的机理目前研究较少，且细胞内合成纳米材料存在着纳米颗粒产量低、不易提取等缺点。本文选用易于培养、价格低廉的酿酒酵母细胞为生物反应器，在室温下水溶液中，在酵母细胞调控下合成了纳米二氧化硅矿化细胞、纳米金矿化细胞、纳米硫化银矿化细胞。对合成的三种矿化细胞进行了一系列表征，以及对所得矿化细胞应用性能进行了研究，并且进一步研究了细胞调控下矿化细胞合成机制，为其他类细胞可控合成提供了一定的理论基础。　　本论文主要开展以下几项工作　　（1）以酵母细胞为微生物反应器，在室温条件下，以硅酸钠为硅源，在酵母细胞调控作用下合成纳米二氧化硅矿化细胞，通过SEM、FT-IR、HRTEM、CLSM等一系列表征，我们发现合成的二氧化硅纳米颗粒粒径约为2.6 nm，粒径均一，不易团聚。通过对此矿化的纳米二氧化硅酵母细胞（nano-SiO2@yeasts）进行一系列活性测试，我们得出在酵母细胞内腔中引入二氧化硅纳米颗粒后，细胞的生命活性基本没有受到影响。通过性能测试，我们发现此矿化的nano-SiO2@yeasts细胞对抗癌药物DOX有较好的负载能力，且连接叶酸做靶向剂后，对HepG2癌细胞具有较好的抑制作用，是一种很好的抗癌药物载体。　　（2）以酵母细胞为微生物反应容器，室温不添加还原剂，通过细胞内还原酶的作用，在细胞调控下合成了纳米金矿化细胞。通过SEM、XRD、HRTEM、CLSM等表征，我们确认了细胞内合成的物质为单质金，粒径为5 nm左右，且在细胞内部。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶及MALDI-TOF-MS测试，我们初步推测，糖类物质在烯醇化酶的作用下发生酵解，为细胞的正常生命活动产生能量。氯金酸溶液通过细胞膜进入细胞体内，在乙醇脱氢酶、甘油醛-3-磷酸盐脱氢酶的共同作用下被还原，形成金纳米颗粒。此方法为纳米金的体外仿生合成提供了一定的参考。通过性能测试，我们得出此含矿化的纳米金酵母细胞(nano-Au@yeasts)能够有效地抑制癌细胞生长，在加入叶酸为靶向剂后，当样品浓度为25μg/mL时对癌细胞有很好的抑制效果，且对正常细胞几乎没有抑制作用。且该金纳米颗粒能够有效地抑制大肠杆菌的生长，有望成为新型的无机抑菌材料。　　(3)以酵母细胞为微生物反应容器，在室温条件分别加入AgNO3、Na2S溶液，在细胞内腔中大分子物质的调控作用下合成了 Ag2S矿化细胞。通过 SEM、XRD、HRTEM等一系列表征，我们得出合成的硫化银约10 nm，且具有荧光性能。进一步测试表明，合成的Ag2S在细胞内部。我们将此矿化的硫化银酵母（nano-Ag2S@yeasts）细胞机械粉碎提取出硫化银纳米颗粒，并对硫化银做了性能测试。结果表明此硫化银纳米颗粒对大肠杆菌有较好的抑制效果。