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当前,癌症已经成为威胁人类生命的头号杀手。由于癌症发病诱因不同、肿瘤所处组织和部位各异,早期临床症状不明显,给癌症的确诊带来了不小难度,进而错过了最佳治疗阶段。癌症的早期诊断和有效治疗是临床医学中需要亟待解决的问题。光动力治疗(PDT)是通过激发光下光敏药物(PS)产生的活性氧物种(ROS)诱发细胞凋亡来达到治疗功效。作为一种传统的癌症治疗方法,因具有安全性好、毒副作用小、无耐药性等特点,在临床医学中得到了广泛的应用。借助稀土上转换发光纳米粒子(UCNs)构建纳米光敏药物可以使用组织穿透深度较大的近红外光实施手术,TiO2等光催化剂的引入则进一步克服了有机光敏剂易失活的弊端。同时,由于稀土离子具有发光、磁性、强X射线吸收能力等性质,含UCNs的光动力治疗药物同时可作为光学、磁共振(MRI)、X射线断层扫描(CT)等双/多模态成像探针用于肿瘤检测。本论文构建了一种包含稀土上转纳米粒子、二氧化硅、二氧化钛和金的PDT纳米药物,研究了其表面修饰和功能化方法,初步探讨了其作为单光束发射计算机断层成像术(SPECT)成像探针应用于体内成像的可行性。具体研究内容和结果如下:(1)通过高温溶剂热法制备了直径约25 nm的稀土上转换纳米粒子NaYF4:Yb,Tm,采用反向微乳液法和控制水解法依次包覆SiO2和TiO2,制备了不同尺寸的UCNs@SiO2@TiO2纳米粒子;进一步借助光化学法在纳米粒子表面沉积金,在优化反应体系的基础上,通过改变光照时间和金前驱物的用量,制备了金粒尺寸和密集程度不同的UCNs@SiO2@TiO2/Au纳米粒子,该粒子在980 nm光照下对模型分子罗丹明B(RhB)的光催化降解效率优于UCNs@SiO2@TiO2,有望成为治疗活性更高的PDT药物。(2)研究了基于Au-S键的药物表面修饰方法,在PDT药物粒子表面偶联了可以靶向多种肿瘤新生血管过表达的整合素αvβ3的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸环肽(RGD)以及螯合剂二乙基三胺五乙酸(DTPA),借助红外光谱、动态光散射、Zeta电位分析、紫外-可见光谱等对所得的靶向PDT药物UCNs@SiO2@TiO2/Au-RGD-DTPA的组成、尺寸、表面电位、吸收光谱和分散稳定性等进行表征。该药物能牢固螯合Gd3+离子,UCNs@SiO2@TiO2-RGD/DTPA-Gd3+有望作为MRI T1造影剂用于肿瘤成像。UCNs@SiO2@TiO2/Au-RGD-DTPA对放射性核素99mTc具有非常高的标记率(大于90%),单光子发射计算机断层成像术(SPECT)实验初步证实UCNs@SiO2@TiO2-RGD/DTPA-99mTc可用于肿瘤裸鼠体内成像,但如何发挥药物的靶向性需要进一步研究。此外,本文也探索了借助不同溶液刻蚀UCNs@SiO2@TiO2/Au的中间层SiO2的可行性,刻蚀后获得了含有疏松SiO2中间层的UCNs@SiO2@TiO2/Au,该样品对模型药物分子(罗丹明B)的吸附能力较刻蚀前样品有极大提高,有望通过载带阿霉素等化疗药物构建具有化疗/光动力治疗双功能的肿瘤治疗药物。