本发明涉及一种介孔二氧化硅纳米微球复合物及其制备方法与应用，属于纳米技术与生命科学技术领域。首先十六烷基三甲基溴化铵与正硅酸乙酯在室温下合成介孔二氧化硅纳米微球；将聚醚酰亚胺溶解在无水乙醇中，并加入介孔二氧化硅纳米微球，超声搅拌，得到聚醚酰亚胺修饰的介孔二氧化硅纳米微球；将聚醚酰亚胺修饰的介孔二氧化硅纳米微球与生长因子Activin A低温下搅拌，得到介孔二氧化硅纳米微球复合物；介孔二氧化硅纳米微球复合物用于胚胎干细胞定向分化，其能提高胚胎干细胞定向分化为肝样细胞的效率，并且分化的肝样细胞具有成熟肝细胞的功能。与现有技术相比，本发明的制备方法简单，并且该纳米微球具有良好的生物相容性。