介孔二氧化硅具有高比表面积和大孔容，能够负载大量的基因分子，如DNA、RNA等。其孔径大小可以在2-50纳米范围内准确调控，这使得它能够适应不同大小的基因载体。此外，介孔二氧化硅表面易于进行化学修饰，可以引入各种功能基团，如氨基、羧基等，从而改善其与基因分子的结合能力和细胞摄取效率。而且，介孔二氧化硅具有良好的生物相容性和低有害性，在体内能够稳定存在，减少对生物体的不良影响。

图：介孔二氧化硅

介孔二氧化硅在基因递送中的应用方式

静电结合：通过对介孔二氧化硅表面进行氨基化等修饰，使其表面带有正电荷，能够与带负电荷的基因分子通过静电相互作用结合。这种结合方式简单有效，能够保护基因分子免受核酸酶的降解，提高基因的稳定性。例如，氨基修饰的介孔二氧化硅纳米粒子可以高效地负载质粒DNA，并将其递送至细胞内。

图：介孔二氧化硅

共价连接：利用化学反应将基因分子共价连接到介孔二氧化硅表面。这种连接方式更加稳定，能够确保基因分子在递送过程中的完整性。同时，通过设计合适的连接键，可以实现基因的可控释放。例如，采用可生物降解的连接键将小干扰RNA（siRNA）连接到介孔二氧化硅上，在细胞内环境中，连接键被降解，从而释放出siRNA发挥作用。