近年来,随着纳米生物技术的不断发展,多功能纳米复合材料越来越受到人们的关注,特别是基于纳米金的多功能杂化体系,在生物医药领域如免疫检测、造影、光热治疗、药物装载及释放、生物分子的吸附和分离等方面有着巨大的应用前景。本论文首先以巯基功能化的硅交联磁性胶束作为内核,利用S-Au共价键作用、原位还原一步法嫁接金纳米粒子及种子辅助生长法,成功制备了一类可用于疾病诊断与治疗的多功能纳米复合颗粒,对其组成、形貌和性能进行了详细的表征,考察了该纳米复合微球在磁共振成像及肿瘤光热治疗方面的应用特性。主要研究内容分为以下几个部分：(1)从两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)出发,利用嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装特性,将憎水四氧化三铁纳米粒子封装在形成的嵌段共聚物胶束内部,得到具有球形形貌的磁性胶束,然后引入硅烷偶联剂(3-巯丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)与染料分子罗丹明B对磁性胶束的亲水壳层进行交联固定,完成表面巯基功能化；再在外层通过原位还原一步法形成S-Au共价键锚定的金纳米颗粒,最终得到一类内部为磁性核、中间为掺杂染料分子的有机-无机杂化层、外部为金纳米粒子(～5nm)的超顺磁复合颗粒。研究发现,这种四氧化三铁-金纳米复合颗粒具有均一的尺寸(80nm)、规则的球形形貌和较高的磁饱和强度(0.93emu/g),在显著增强肝癌磁共振(MRI)与X射线断层扫描(CT)成像的同时,也能够进行细胞荧光标记及暗场光散射成像。(2)通过调控还原反应时溶液中残留的MPTMS分子浓度,将上述嫁接的金纳米粒子的尺寸降低到了2nm左右,以此为生长位点并借鉴制备金纳米棒的生长溶液配方进行种子生长,制备得到了内部为磁性核、外部为星形形貌的超顺磁金纳米星(gold nanostars)复合颗粒。初步研究了金纳米星复合颗粒在激光导向下抑制肿瘤细胞的能力。细胞毒性实验表明,金纳米星可以在激光照射下,高效地杀死乳腺癌细胞(MCF-7),而材料或激光本身都不会对细胞成活率产生影响。(3)利用上述嫁接金种子的工艺并以碳酸钾(K2CO3)陈化的氯金酸作为生长液,制备了内部为Fe304核,中间为有机-无机杂化层,外部为金纳米壳的复合颗粒(Fe3O4@hybrid@Au)。通过紫外-可见光分光光度计及透射电镜详细研究了金纳米种子生长形成金纳米壳的过程。该复合颗粒具有强烈的吸收近红外光并转化为热的能力,在覆盖其等离子吸收带的808nm激光照射下,可以高效地杀死癌细胞。利用红外热成像仪和磁共振成像仪,进一步考察了复合颗粒在小鼠体内对肿瘤进行光热治疗及磁共振造影能力。结果显示,注射了该复合颗粒的小鼠肿瘤在激光照射5分钟后,温度从35℃急剧上升到了60℃,而周围正常组织温度基本没有变化,表明其可在激光诱导下选择性地作用于肿瘤,减少副作用；同时,较高的弛豫率(270mM-11S-1)使该复合颗粒具备了优良的磁共振造影性能。在同一肿瘤部位的磁共振图像中出现了明显的变黑及磁共振T2信号的下降(达到38%),产生了显著的对比效果。最后研究了复合颗粒在小鼠体内的系统毒性。组织病理学及血液学分析表明,该复合颗粒未显示出明显的器官毒性,血常规与血液生化指标正常,显示出良好的生物相容性。与此同时,我们将这种嫁接金纳米颗粒以及制备金纳米壳的方法进行了拓展,利用MPTMS分子自缩聚形成的微球作为内核,通过嫁接金纳米种子及后续生长,制备得到了内核为3-巯丙基三甲氧基硅烷自缩聚硅球,外层为金纳米壳的复合颗粒(MPS@Au)。(4)通过改变磁性胶束制备过程中初始四氧化三铁颗粒浓度,首先得到不同粒径的磁性胶束,进而利用前面所述的原位还原嫁接金种子与种子辅助生长方法,最终获得不同尺寸的(100、150、200nm)、高度均一、单分散的超顺磁金壳纳米复合颗粒(Fe3O4@hybrid@Au)。分析了不同核半径/壳厚度比(核壳比)对金纳米壳光学性质的影响,并研究了粒径对复合颗粒体外/体内磁共振影像与光热治疗性能的影响。体外结果表明,随着核壳比的增大,金纳米壳的等离子激元共振吸收峰红移越为明显；同时,随着粒径的增大,超顺磁金壳纳米复合颗粒的弛豫率r2值也在增大。体内实验显示,粒径为150nm,核壳比为4的金纳米壳具有最好的光热转化效能和较为优良的磁共振造影效果。进一步考察了采用不同注射方式(静脉及瘤内)时,肿瘤磁共振成像与光热治疗效果的差别。发现瘤内注射方式比静脉注射具有更为优良的造影与治疗效果。最后,在复合颗粒表面修饰靶向分子精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD),初步考察了其在体外靶向杀灭MDA-MB-435癌细胞的能力。