纳米技术是自工业革命以来，影响最大最深远的一次科技和工程创新。随着纳米技术的问世，纳米材料在工业生产、医疗成像、疾病诊断、药物输送、癌症治疗、基因治疗等领域发展迅速，应用前景广阔。纳米技术的广泛应用也使得人类以空前的方式暴露在各种纳米材料和产品环境中。纳米材料与人体接触时，将会在器官、组织、细胞、蛋白质等多个水平上影响着生物体的健康。本研究选取带不同端基的两种硫醇分子正十二烷基硫醇(SH-（CH₂）₁₁CH₃)和11-巯基-1-十一醇(SH-（CH₂）₁₁OH)，按照SH-（CH₂）₁₁CH₃和SH-（CH₂）₁₁OH的不同比例（100%:0%、75%:25%、50%:50%、25%:75%、0%:100%）在金纳米颗粒表面进行自组装单分子层修饰，得到表面具有不同亲/疏水性基团的纳米颗粒。旨在研究不同亲/疏水性基团修饰的纳米颗粒对其生物学效应的影响，同时也研究了金纳米颗粒的剂量大小对其生物学效应的影响。将金纳米颗粒与硫醇溶液充分反应后，纳米粒度分析发现纳米颗粒的粒径较反应前明显增大，表明有物质结合到金纳米颗粒的表面使其粒径增大。进一步红外光谱分析表明结合的物质为两种硫醇分子SH-（CH₂）₁₁CH₃和SH-（CH₂）₁₁OH不同配比的混合自组装单分子层。由此证明在金纳米颗粒表面成功修饰了自组装单分子层。将不同剂量、不同亲/疏水性基团修饰的金纳米颗粒与斑马鱼共培养后，发现亲水性基团修饰的纳米颗粒比疏水性基团修饰的纳米颗粒对斑马鱼有更大的毒性，与其他组相比，造成的死亡率较高，且孵化率较低。继而以人脐静脉内皮细胞（HUVECs）为模型，研究了不同剂量、不同亲/疏水性基团修饰的金纳米颗粒对内皮细胞毒性和功能指标，如NO含量、T-AOC水平等的影响，发现经自组装单分子层修饰后的金纳米颗粒在浓度为10μg/mL时均能够提高NO含量，对HUVECs毒性较小。当加入SH-（CH₂）₁₁CH₃和SH-（CH₂）₁₁OH配比为50%:50%时，对HUVECs毒性最小，总抗氧化能力最强，而组装分子完全为SH-（CH₂）₁₁CH₃或者SH-（CH₂）₁₁OH时其毒性相对较大。而且在对未改性金纳米颗粒剂量效应的研究中发现，细胞毒性随剂量增大而逐渐增大，当金纳米颗粒浓度超过50μg/mL时，对HUVECs的毒性影响显著增大。进一步利用电感耦合等离子体发射光谱和透射电子显微镜分析了细胞摄入纳米颗粒情况，发现金纳米颗粒被内皮细胞摄入呈显著剂量依赖关系。亲水性基团修饰的纳米颗粒比疏水性基团修饰的纳米颗粒更容易被细胞摄入，而且亲水性基团修饰的纳米颗粒被细胞摄入后分布在靠近细胞膜的细胞质中，有少量分布于囊泡中。本课题对于理解纳米材料的剂量、表面亲/疏水性基团与其生物学效应之间的关系具有重要的指导意义，为纳米材料生物学效应研究提供了重要的理论依据，也使纳米材料在生物医学应用中可以及时规避不利因素，发挥其最大效用。