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癌症是困扰人类多年的一个棘手问题。虽然研究者发现很多药物都对抑制癌细胞生长和杀死癌细胞有着显著作用，但是这些自由药物本身很难有效地进入人体内的癌变部位，大多数都会在人体内流失并产生对人体的毒副作用。为了解决这一难题，研究者试图研究出一种理想的载体来运载抗癌药物。本论文对新载体的开发进行了一系列研究，并用于对顺铂、阿霉素、细胞色素C等抗癌药物的装载控释等一系列实验，考察了该材料作为载体的可能性和优越性。
利用一种新的一步法合成了具有羧基可控、尺寸大小可调节的介孔氧化硅纳米小球。该合成方法引入了羧基乙基硅烷三醇钠盐(CES)与正硅酸乙酯(TEOS)共缩聚得到羧基基团。这种路线的关键在于将粒子的合成过程分成了晶核形成和粒子增长两个步骤。对于新合成出来的介孔氧化硅纳米材料，XRD和TEM证明了介孔材料孔道结构高度有序，为典型的二维六方相(P6mm)结构。FT-IR和29Si固体核磁证明了介孔氧化硅纳米粒子孔道内的羧基量可控这个特性。孔道内的羧基有效地提高了材料对顺铂的装载量和装载效率，并使材料对顺铂药物实现很好的控释。毒性实验证明了载药系统对宫颈癌HeLa细胞和乳腺癌MCF-7细胞都表现出比自由药物更好的抗癌作用。
阿霉素是一种抗肿瘤抗生素药物，能抑制DNA和RNA的复制，尤其对RNA的抑制作用最强，抗瘤谱较广，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用，属周期非特异性药物。新合成的介孔氧化硅纳米材料(MSNs-C350)具有高比面积(1229m2/g)、大的孔容(1.197cm3/g)、窄的孔径分布(平均孔径为2.80nm)。我们成功地将阿霉素负载于此新合成的载体，并对其进行了缓释释放、细胞相容性、细胞毒性、共聚焦等一系列实验。结果表明载药系统释放对pH具有很强的敏感性，载体材料与细胞生物相容性良好，细胞毒性实验证明载药系统增强了药物的运输力并对宫颈癌细胞(HeLa)杀伤力增大，证明了该材料能作为阿霉素十分优良的载体。
将此介孔氧化硅纳米材料的孔径进行增大化，以十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)来替代十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)作为模板剂，并引入十六烷基二甲基叔胺(C18H39N)作为扩孔剂，成功制备出孔径约为4.5nm的介孔氧化硅纳米小球。随后，我们将细胞色素C装载于该介孔纳米粒子，组成载药系统MSNs-C-Cyt-C。对此载药系统进行了缓释、生物相容性、毒性和细胞吞噬等一系列实验。结果证明该材料能作为细胞色素C的优良载体，载药系统表现出比自由药物更好的抗癌效率。