目前癌症依然是全球死亡率最高的疾病之一,并且有逐年增长的趋势。光学疗法是一种新兴的非侵入性、副作用小且靶向性好的癌症治疗手段,一般包括光热治疗（PTT）和光动力治疗（PDT）。然而光的组织穿透深度有限,对于深部的肿瘤细胞难以造成致命伤害。而放射治疗（RT）用到的X射线具有较强的组织穿透能力,因此光学治疗和RT的联合可以解决光穿透性差的问题,其次也能够降低彻底消除肿瘤所需的辐射剂量,减少副作用。利用X射线诱导的光动力治疗（X-PDT）策略和开发性能更好的纳米敏化剂是进一步提高联合治疗疗效的重要方向。在本文中,我们基于已在临床应用的高生物相容性材料,成功合成了两种多功能纳米敏化剂,实现了多模态成像指导下的高效的光学治疗和RT的联合。在第一章中,我们对现代分子成像技术、肿瘤治疗手段和纳米敏化剂进行了简单的介绍。分别叙述了各成像/治疗方式的优缺点,以及多模态成像/治疗方式的优势,说明了多模态诊疗一体化的巨大应用潜力。最后还对不同类型的纳米敏化剂,主要是光敏剂和放射增敏剂的种类和性质开展了论述。在第二章中,我们合成了偶联了闪烁体EuBA的金纳米棒,由于金纳米棒强大的近红外光和X射线吸收能力,表现出优良的光声（PA）/计算机断层成像（CT）的造影能力和放射增敏效果。此外利用偶联镧系元素铕（Eu）的配合物作为闪烁体,传递X射线能量激活光敏剂血卟啉（HP）实现了高效的X-PDT。通过PTT和X-PDT的联合,一定程度上降低了 PTT复发的风险,低剂量的激光和X射线也减少了副作用的危害。为了研究仅需较低光能的PDT和RT能否实现更好的治疗效果,在第三章中我们通过溶剂热法一步合成了钆-孟加拉玫瑰红配位聚合物纳米点（GRDs）,在相同条件下,它的荧光发射强度是RB的7.7倍,单线态氧产率是RB的1.9倍,此外通过钆元素的掺杂,GRDs表现出更好的T1加权MR成像性能。该纳米敏化剂中的高原子序数元素（钆、碘）的引入也产生放疗增敏的效果。GRDs可以有效地应用于肿瘤的MRI/增强荧光成像指导下的PDT和RT。在第四章中,我们简单总结了研究内容并对光学疗法与RT联合治疗的未来进行展望。