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随着纳米技术的迅速发展,功能化纳米材料以其独特的结构性质得到越来越广泛的应用。研究人员通过对二氧化硅表面进行修饰改善了二氧化硅纳米粒子的难分散性和易团聚性等缺点,使其在临床诊断、药物定向释放和生物标记等领域表现出重要的应用前景。但是根据文献报道,二氧化硅纳米粒子的生物相容性并不十分令人满意,已经证实的细胞毒性在一定程度上限制了其在生物医学上的应用,因此改善二氧化硅的生物相容性是一个亟待解决的问题。本论文在利用反相微乳液法合成二氧化硅纳米粒子(SiO2NPs)的基础上,对纳米颗粒的表面进行氨基化修饰,再利用静电和氢键作用修饰植酸(Ptytic Acid,PA),得到了表面植酸化的二氧化硅纳米粒子(SiO2-PA NPs)。通过透射电镜(TEM)、X射线能谱(SEM-EDS)、Zeta电位、红外光谱(IR)、固体核磁(NMR)和X光电子能谱(XPS)等检测手段研究了 SiO2-PANPs的形貌和结构。利用量子化学计算从理论上探讨了 PA与SiO2NPs的相互作用。在植酸化二氧化硅被成功合成的基础上,利用紫外可见光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)和圆二色光谱(CD)等方法研究了 SiO2-PA NPs与葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,GOx)的相互作用。通过测定凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT),溶血率和细胞毒性(MTT)等方法进一步探究了SiO2-PA NPs的血液相容性和细胞相容性。最后,将SiO2-PA NPs作为生物传感器材料组装到电极表面,进行了一系列电化学测试和样品检测,实现了材料在生物传感器方面的应用。实验结果表明:(1)表面植酸化的SiO2NPs尺寸均一,单分散性好,表面呈电负性,且固体核磁谱及量子化学计算结果都证明了 PA在SiO2NPs上的稳定结合。(2)SiO2-PA NPs与GOx存在弱相互作用,SiO2-PA NPs能够维持GOx的正常二级构象,不会破坏GOx的活性中心。(3)植酸化修饰可以改善SiO2NPs的抗凝血性能,引起的红细胞溶血率更小,且不会引起红细胞形态的改变,同时大大降低了材料的细胞毒性。(4)电化学研究表明电极表面的SiO2-PANPs为GOx提供了友好的微环境,维持了 GOx的活性。GOx/(SiO2-PA NPs)/GCE生物传感器亦具有良好的电化学性能。综上所述,二氧化硅表面的植酸化修饰不仅提高了纳米粒子的分散性,更进一步改善了二氧化硅的生物相容性,这为实现SiO2-PANPs的生物医用提供了理论和实验基础。