目的:构建具有生物安全和主动抑瘤功能的纳米药物载体是当今纳米生物医药领域中最值得关注的核心问题之一。然而,目前利用光热效应抑制肿瘤的金纳米颗粒和碳纳米材料等却存在本身不易降解、难以排出体外和毒性反应等问题。为规避这些问题,研发兼具生物安全性能和肿瘤抑制效应的纳米药物载体,本论文围绕介孔生物玻璃（MBG）纳米球,以建立放射性同位素标记技术为切入点,试图揭示MBG纳米球生物代谢规律,系统评价MBG纳米球对机体生理功能和主要脏器的影响。从整体、细胞和分子生物学层面上,阐明MBG纳米球的抗肿瘤效应和机制,并通过构建MBG纳米球递药系统,评价其体内的药代动力学和肿瘤治疗效果,为可载药MBG纳米球应用于临床提供重要的科学依据。材料和方法:通过溶胶-凝胶法结合水热反应制备以钙硅为主要组分的MBG纳米球,采用SEM、TEM、EDS和氮气吸附-脱附法等方法对MBG纳米球进行表征。引入放射性核素45Ca建立MBG纳米球的标记方法,利用液体闪烁测量技术,研究MBG纳米球进入小鼠体内后30天内各主要组织脏器的分布蓄积情况和排泄途径,重点分析MBG纳米球进入肝细胞内的位置（细胞核、细胞浆和线粒体）和对肝细胞线粒体功能的影响。结合临床生化分析和组织病理学手段,系统评价MBG纳米球的生物安全性。进一步通过调整表面活性剂和合成反应碱性环境,合成具有放射状孔道结构的介孔生物玻璃（r MBG）纳米球。构建小鼠肿瘤移植瘤模型,运用TUNEL荧光和免疫组化等方法揭示r MBG纳米球的肿瘤抑制效果,并利用体外细胞模型通过流式细胞术和免疫印迹技术阐明其由钙离子介导的凋亡机制。r MBG纳米球装载盐酸阿霉素后,利用高效液相色谱-质谱法分析载药r MBG纳米球的体内药代动力学,并观察肿瘤治疗效果和机体毒性反应。结果:（1）成功标记并制备了一种具有虫洞样介孔结构的45Ca-MBG纳米球,其粒径范围在50～100 nm,标记的纳米球纯度>95%。（2）45Ca-MBG纳米球进入小鼠体内后通过血液分布至心、肺、肝、脾、肾和肠等组织,并主要蓄积在肝脏（最高可达13.37±2.50 ID/g）,其中少量的MBG纳米球以外源性吞噬体的形式被肝细胞摄取,且定位在细胞浆中（约占96%）,微量累及线粒体,但未引起肝细胞氧化应激反应。（3）30天内MBG纳米球在各组织内的蓄积量显著下降至0.3～2.3%ID/g,分布于体内的MBG纳米球可随粪便（主要）和尿液排出体外。（4）连续7天小鼠尾静脉注射MBG纳米球后,未引起动物各项临床生化指标异常和主要组织脏器病理学改变。（5）成功制备出比表面积为593.766 m2/g、介孔范围在2.656～10.986 nm、具有放射状孔道结构的r MBG纳米球,该纳米球能够在模拟肿瘤酸性环境下释放比正常多2～4倍量的钙离子。（6）r MBG纳米球能提高瘤体内Caspase-3和TUNEL阳性细胞表达,显著抑制肿瘤的生长,其抑制率达到63.66±18.75%。（7）一定浓度的r MBG纳米球不会引起正常细胞的毒性和凋亡反应,但可以利用自身p H响应释放的钙离子使肿瘤细胞内钙水平上调,激活Calcineurin A,并抑制了Bcl-2的活性,最终引起Caspase-3高表达。（8）r MBG纳米球的载药率达到43.00±0.11%,在72小时内的各时间点,载药纳米球比游离药物的峰值血药浓度高近9倍,使药物在体内的驻留时间提高2倍。（9）r MBG纳米球可以有效协同药物发挥肿瘤抑制效应,肿瘤抑制率达到76.53±10.70%,且能明显减轻单纯药物产生的全身毒性作用。结论:（1）成功创建了45Ca-MBG纳米球的标记技术,并利用放射性同位素示踪方法,客观揭示了MBG纳米球体内外的生物代谢路径。（2）揭示MBG纳米球在体内各主要脏器的分布和蓄积规律以及以粪便排出为主的排泄途径,证明MBG纳米球几乎不会引起受累组织的病理学改变和功能异常,具有良好的生物安全性。（3）率先合成了一种具有高比表面积、放射状孔道结构和p H响应释钙特性的r MBG纳米球,该纳米球被证明具有较高的载药率。（4）首次发现r MBG纳米球具有特异性肿瘤抑制效应,其机制可能是纳米球干扰肿瘤细胞内的钙稳态,并激活钙信号下游凋亡通路,导致肿瘤细胞发生凋亡。（5）首次发现r MBG纳米球兼具提升药物生物利用度,协同药物治疗肿瘤和减轻化疗药物的毒副作用三大特点,是一种具有应用优势的纳米药物载体。本研究为MBG纳米球用于临床提供了重要的科学依据。