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癌症已经成为当今严重威胁人类健康和生命的恶性疾病之一，因此，肿瘤的早期诊断与治疗是提高其治愈率和改善患者生存质量的关键。线粒体是广泛存在于真核细胞中的一种特殊的细胞器，它在细胞的能量代谢、氧自由基的生成及细胞凋亡中起着重要的作用。因此，线粒体与肿瘤的发生、发展有着密切的关系，发展靶向性纳米过氧化氢酶模拟物是目前靶向纳米药物研究的热点。二氧化硅在众多的无机纳米材料中，易于制备，表面容易修饰，生物相容性好，可与各种生物分子通过多种方式偶联且不会对生理活动造成危害，从而受到人们的广泛关注。
本文综述了多功能二氧化硅核壳结构的纳米材料和线粒体靶向性无机纳米材料的研究进展。通过反相微乳液法和水热法制备了一系列能作用于肿瘤细胞的纳米过氧化氢酶模拟物，并对其生物活性进行了研究，主要创新性结果如下:
(1)以二氧化硅为壳，RBITC为核，合成了二氧化硅包裹的荧光纳米颗粒，并成功在其表面分别修饰了功能性Mn配合物(Adpa-Mn)和离子液体，获得两种新型的功能化纳米颗粒（RBITC@SiO2-AdpaMn和椭球型RBITC@SiO2-IL）。其中RBITC@SiO2-AdpaMn纳米颗粒既能进行荧光成像，还具有过氧化氢酶的功能;RBITC@SiO2-IL对肿瘤细胞的线粒体膜电位和ROS具有调节作用，能够引起膜电位和ROS的降低，介导肿瘤细胞死亡。
(2)以CTAB为模板，通过反相微乳液法制备SiO2@NH2纳米环，在纳米环表面进行一系列修饰，得到Mndpa@SiO2@IL-RBITC、AdpaMn@SiO2@IL-PEG、Mndpa@SiO2@IL-PEG三种新的具有抗肿瘤活性的纳米药物;这三种纳米颗粒都含有Mn的配合物，能够催化歧化过氧化氢，具有过氧化氢酶活性，能够诱导线粒体膜电位和ROS的降低。离子液体诱导的线粒体靶向性过氧化氢酶模拟物在国际上为首次报道。
(3)以吲哚衍生物和带有C=O基的离子液体作为功能分子与纳米Fe3O4和SiO2通过C=N共价键偶联，制备了新型Fe3O4@indole-IL和SiO2@indole-IL纳米颗粒。由于两种纳米颗粒表面修饰有离子液体，增加了其水溶性和脂溶性。吲哚-3-甲醛通过C＝N修饰在纳米颗粒的表面，从而使SiO2@indole-IL和Fe3O4@indole-IL纳米颗粒能杀死癌细胞，抑制HIF-1α。进一步研究发现Fe3O4@indole-IL这种磁性纳米颗粒还具有过氧化氢酶的活性，是一种新型多功能纳米药物，该研究结果为发展多功能靶向线粒体的HIF-1α抑制剂开辟了新的途径。