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多孔硅纳米颗粒(PSi NPs)具有荧光可调、表面易于修饰以及生物可降解等多种特性,使其在生物成像、药物载体、肿瘤治疗等科学领域具有良好的应用前景。本文通过对PSi NPs进行不同的功能化修饰,并进一步系统研究其在生物成像、抗癌药物分子装载与释放,以及化学-光热组合治疗等领域的应用。本论文主要内容如下:首先,通过阳极电化学腐蚀法和超声粉碎方法制备PSi NPs,再通过微波诱导硅氢烷基化反应,将二乙烯苯分子修饰到PSi NPs表面上,结果显示其荧光发射波长从~600 nm红移到~700 nm。再进一步通过疏水作用在其表面包裹牛血清白蛋白,从而制备具有近红外荧光特性多孔硅基探针。活体成像实验结果显示其具有良好的荧光成像能力,同时在体内也表现出良好的生物安全性。抗癌药物阿霉素分子(DOX)可以通过π–π堆积作用高效载入到二乙烯苯修饰的PSi NPs,同时也显示了显著的p H控制DOX释放效应。上述PSi NPs纳米复合物在被肿瘤细胞摄取后,在细胞内部表现出显著的药物缓释效应,以及对肿瘤细胞增殖的长程抑制效应。利用硅烷偶联剂(APTES)修饰PSi NPs,使其表面具有正电荷,然后再通过静电吸附,分别载入近红外染料新吲哚菁绿(IR820)和抗癌药物DOX,形成了DOX/IR820/NH2-PSi NPs纳米复合体系。实验结果表明:DOX/IR820/NH2-PSi NPs纳米复合物具有良好的生物可降解性、近红外光控药物释放性能、以及对于肿瘤细胞具有显著的组合治疗效果。尤其,利用双光子激光共聚焦显微镜的光漂白技术,首次实时动态观察到:当DOX/IR820/NH2-PSi NPs纳米复合物受到近红外照射时,在肿瘤细胞内部可以产生微米级气泡并伴随着DOX分子荧光扩散等现象。利用表面引发聚合的方法将聚苯胺(PANi)修饰到PSi NPs表面,制备具有高效、稳定光热效应的PANi-PSi NPs纳米复合物。体外降解实验结果显示,相对于未修饰的PSi NPs,其降解速度虽有所下降,但仍具有良好的可降解性。另外,系统开展了PANi-PSi NPs在体内降解和分布的相关毒理性研究,结果表明:它们可以有效的在体内降解,并具有良好的生物相容性。在此基础之上,然后进一步利用它作为载体吸附抗癌药物DOX,并在体内肿瘤中都取得了良好的化学-光热组合治疗效果。