恶性肿瘤是当今威胁人类健康的主要疾病之一,近年来癌症的发病率越来越高。事实上,对肿瘤细胞进行有效地检测是癌症早期诊断和治疗一种的重要手段。纳米科技自20世纪80年代末诞生以来,一直处于蓬勃发展的阶段。纳米材料具有独特的性能,如比表面积大、反应活性位点多、催化效率高、吸附能力强、稳定性好等,使其在化学、生物、医学等诸多领域得到了广泛地应用。同时,纳米材料技术的进步,也为生物分子相互作用机理研究、人类疾病机理研究、癌症的早期诊断和治疗等方面,提供了新的研究思路和新的研究手段。因此,结合了纳米技术的肿瘤细胞检测,也成为科学家们的研究热点。荧光二氧化硅纳米粒子具有高荧光强度、高稳定性、表面易于修饰、粒子大小均一且可调、生物相容性好等特性,使得其在免疫分析、生物传感方面具有很好的应用前景。此外,金纳米粒子由于在紫外-可见光区出现强而稳定的表面等离子体共振吸收峰,其最大吸收峰的位置和半峰宽对纳米粒子形状、粒子间距离、溶液介电常数及温度等因素反应非常地敏感,已被广泛地应用于多种生物分析的研究。基于此,本论文研究了两种功能化的荧光二氧化硅纳米粒子和金纳米粒子在肿瘤细胞检测方面的应用,从而有助于建立癌症早期临床诊断的新方法。具体来说,论文的主要内容如下：第一章绪论首先,对肿瘤的研究背景、目前常规的肿瘤诊断方法、肿瘤标记物在肿瘤检测中的意义,进行了简单介绍。然后,本章阐述了基于纳米材料的肿瘤细胞检测新方法,并详细介绍了荧光二氧化硅纳米材料和金纳米材料的合成、修饰、及生物应用。最后,提出了本论文的研究目的和意义。第二章基于点击化学的苯硼酸修饰荧光纳米硅球及细胞表面唾液酸成像研究本章首次利用点击化学将苯硼酸修饰到荧光二氧化硅纳米粒子上,合成了一种高选择性和高灵敏的纳米荧光探针,并用以肿瘤细胞表面过表达的唾液酸的荧光成像研究。首先,我们利用反相微乳法合成了一种高灵敏的荧光纳米硅球；然后,通过点击化学反应,将高选择性的苯硼酸通过共价作用连接到荧光纳米硅球的表面。通过透射电镜、X-衍射电子能谱、Zeta电势实验表明,这种修饰有苯硼酸的荧光纳米硅球,具有良好的水溶性,粒径在92.6±9.1nm。通过荧光光谱实验表明,我们合成的荧光纳米硅球在515nm处有强和稳定的荧光信号。经过荧光发射光谱强度的计算表明,单个苯硼酸修饰荧光纳米硅球的荧光强度约为单个荧光素分子的290倍。从共聚焦激光扫描显微图中,这种苯硼酸修饰荧光纳米探针实现了对宫颈癌细胞HeLa膜表面过表达唾液酸的在线荧光成像,其高选择性主要取决于纳米探针表面的苯硼酸与细胞膜表面的唾液酸之间的特异性识别。因此,这种高选择性、高灵敏的纳米荧光探针在活细胞表面荧光成像和细胞检测方面,具有很大的应用潜力。第三章基于循环酶切信号放大和适配体构象变换的比色法检测肿瘤细胞的研究本章首次建立了将循环酶切放大和适配体构象变换原理相结合应用于比色法检测肿瘤细胞,以提高检测的灵敏度的方法。首先,采用一步还原法合成了13nm金纳米粒子,并采用配体交换法将巯基DNA修饰到金纳米粒子表面；其次,在基于金纳米的比色法检测肿瘤细胞时,利用适配体探针构象变换和循环酶切相结合的原理,实现了特异性检测和信号放大。在肿瘤细胞比色法检测中,适配体探针2具有最明显的信号放大效果。经过条件优化实验,当内切酶用量为20U、循环酶切的时间为90min时,比色法的信号变化最明显。该方法在CCRF-CEM细胞浓度102至104个范围内,得到了良好的线性响应,其回归方程为A525/A610=1.128+0.00562×Ccells。该方法的检测限达到了56个细胞。由于该方法简单、灵敏,非常适合于肿瘤细胞的早期诊断和可视化分析。