癌症严重威胁着人类健康。鉴于恶性肿瘤的高风险与高死亡率,科研工作者们致力于开发更精确快速的诊断策略和更高效的治疗方法。随着纳米科技在肿瘤学领域的不断发展,合成制备功能性的纳米材料用于实现肿瘤诊断与治疗的诊疗一体化制剂成为当今的研究热点。然而,肿瘤的乏氧微环境的存在降低了肿瘤治疗的效果,研究表明,解决肿瘤乏氧能使肿瘤治疗事半功倍。在本课题研究中,我们分别构建了两种利用肿瘤内过表达的过氧化氢改善肿瘤乏氧的纳米诊疗剂,用于实现肿瘤的诊疗一体化。本文具体研究如下:1.可改善肿瘤乏氧的聚合物纳米粒子在膀胱癌诊疗一体化中的应用膀胱癌的治疗一般采用手术切除与术后灌注化疗结合的方式,但目前使用的灌注药物敏感性差、效果不明显。本章选用多肽PLZ4修饰的PLGA,包覆SeD-1b以及SPIONs,制备了多功能纳米载药体系PLZ4@SeD,用以进行核磁共振成像引导的膀胱癌术后灌注。我们通过对离体膀胱灌注纳米药物并进行实时核磁共振成像检测,验证了PLZ4@SeD靶向识别膀胱癌细胞的能力以及膀胱内肿瘤区域的核磁共振成像效果。我们通过体外实验探究了PLZ4@SeD对乏氧微环境的缓解程度以及其对肿瘤细胞的杀伤效果。实验结果表明,PLZ4@SeD能够通过Fenton反应催化过氧化氢产生氧气,缓解肿瘤乏氧,并一定程度地增强了纳米载药体系所载药物SeD-1b的抗肿瘤效果。机理研究表明PLZ4@SeD提高了胞内ROS总量,进以诱导肿瘤细胞凋亡。2.级联催化仿生纳米粒子在脑胶质瘤诊疗一体化中的应用光动力疗法是新型的肿瘤治疗方式,肿瘤乏氧影响了光动力疗法的治疗效果。本章我们构建了用光敏剂Ce6修饰的三元掺杂纳米催化体系Ce6-AuCeFe作为诊疗剂,用于核磁成像引导并结合改善乏氧的肿瘤光动力治疗。该纳米诊疗剂是粒径约为30nm的核壳结构纳米球,不但具有核磁共振成像T₁、T₂双模成像效果的能力,而且可通过级联反应催化葡萄糖产生过氧化氢产生氧气,还能响应过氧化氢从而显著其增强核磁共振成像能力。我们通过体外细胞实验探究了Ce6-AuCeFe对乏氧环境的改善程度。实验结果发现,Ce6-AuCeFe无暗毒性,改善乏氧效果明显,且能联合光动力治疗抑制肿瘤细胞的增殖。机制研究表明,Ce6-AuCeFe联合660nm激光促进了肿瘤细胞内单线态氧的产生,并以此杀伤肿瘤细胞。综上所述,我们设计、合成了两种可实现肿瘤诊断与治疗一体化的纳米催化剂,为纳米诊疗剂在肿瘤学的临床应用提供了理论依据以及新的思路。