癌症作为一种发病率日益增高的恶性疾病,具有快速增殖分裂特性以及易转移、易复发的能力,一直以来都是各界研究者面临的共同难题。传统的治疗手段包括外科手术、化学药物疗法（化疗）、放射疗法（放疗）等,虽具有一定的治疗效果,但都无法根除肿瘤细胞,还会造成一系列的副反应,导致正常细胞受损。近年来,纳米材料因其小尺寸效应以及被动靶向能力逐渐被运用到肿瘤治疗当中,并针对肿瘤治疗提供了一系列的新方案。其中,具有良好生物相容性、低毒性和高稳定性的无机纳米材料获得了众多研究者的青睐。然而,大多数具有优良性能的无机纳米材料都难以被安全性辐照光源所激发,不适用于体内治疗,限制了其在肿瘤治疗方面的应用。缺陷型无机纳米材料作为一种新型的无机纳米材料,可以在保留原材料良好的生物相容性和稳定性的基础上,通过在原材料表面形成缺陷位点,并缩短材料的带隙宽度,拓宽原材料在近红外区域的光吸收,打破了大多数传统无机纳米材料在肿瘤治疗中的局限性,开拓了纳米诊疗新方向。本课题创新性地通过高温还原法构建了两种以ⅣB族元素为基础的氧缺陷型无机纳米氧化物,前者具有良好的生物相容性和光热性能,通过在其表面进行功能化修饰,可连接不同性能的小分子,以达到肿瘤的联合治疗。为了探究ⅣB族纳米氧化物经氧缺陷后是否具有相似或更佳的性能,我们构建了另一种氧缺陷型无机纳米氧化物,并加以靶向小分子增加其肿瘤积累量,达到借助简单的材料实现多重治疗的目的。因此,本论文的研究主要分为以下两部分:首先,硼氢化钠作为还原剂,通过高温热还原法合成具有良好近红外一区（NIR-Ⅰ）光热效果的氧缺陷型二氧化钛纳米粒子(Ti O2-xNPs)。随后Ti O2-xNPs与3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）反应,二者通过Ti-O-Si键连接,在Ti O2-xNPs表面修饰氨基,最后利用酰胺化反应将带有羧基的光敏剂二氢卟吩e6（Ce6）连接到Ti O2-xNPs表面,最终形成负载Ce6的缺陷型二氧化钛纳米复合体（TAC）,实现NIR-Ⅰ光热治疗和光动力治疗的联合疗法。后续通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见近红外分光光度计、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射光谱（XRD）、热成像仪等仪器来验证该纳米复合体的成功合成并评估其主要性能。并利用小鼠乳腺癌细胞（4T1）和人宫颈癌细胞（Hela）等肿瘤细胞来探究该纳米复合体在细胞层面的作用效果。结果证明:该纳米复合体确实能够明显抑制肿瘤的生长并诱导细胞凋亡,且对正常细胞具有良好的生物相容性。随后构建小鼠4T1肿瘤模型,通过尾静脉注射该纳米复合体到小鼠体内并进行激光治疗,每日称量小鼠体重和肿瘤大小评估该纳米复合体的体内治疗效果。结果发现经该纳米复合物处理后的肿瘤生长受到明显抑制,证明该纳米复合体TAC结合外界激光刺激后具有良好的肿瘤抑制效果。为了探究其他ⅣB族缺氧型无机纳米氧化物的性能,以镁粉作为还原剂,通过高温热还原法合成了一种具有近红外二区（NIR-Ⅱ）光热性能和声动力性能的缺陷二氧化锆纳米粒子(Zr O2-xNPs)。通过在Zr O2-xNPs表面修饰聚乙二醇（PEG）,增加其在生理环境下的分散性和血液循环时间。随后将穿膜肽（c RGD）与PEG连接,从而将c RGD修饰在Zr O2-xNPs表面,最终得到负载c RGD的缺陷二氧化锆纳米复合体（ZPR NPs）。其中c RGD作为一种多肽分子,能够与肿瘤细胞膜上高表达的整合素αvβ3特异性结合,主动靶向到肿瘤部位。获得的Zr O2-xNPs在NIR-Ⅱ具有强烈的光吸收,可以对肿瘤细胞进行NIR-Ⅱ光热治疗。此外,缺陷导致的带隙缩短,使得Zr O2-xNPs的电子空穴对分离效应增强,从而产生大量的ROS,具有良好的声动力效果。有趣的是,光热治疗产生的高温和声动力产生的ROS在破坏肿瘤细胞结构和稳态的同时,能够诱导免疫原性细胞死亡（ICD）,释放损伤相关分子模式（DAMPs）,使得抗原呈递细胞的活性增强,进而激活细胞毒性T细胞,并分泌免疫细胞因子,达到初步激活免疫系统的目的,实现免疫治疗效果。通过体内外实验,证明了ZPR NPs确实能够实现NIR-Ⅱ光热增敏的声动力联合免疫治疗效果。与TAC相比,ZPR除了具有主动靶向能力,增加纳米粒子在肿瘤部位的积累和滞留外,其NIR-Ⅱ光热和声动力性能都具有更强的组织穿透性,更适用于深层次肿瘤的消除。通过体外表征和细胞实验,发现ZPR NPs利用较小的激光和超声功率就能达到对肿瘤细胞良好的破坏效果,进一步降低了外界刺激对正常组织造成伤害的可能性。建立小鼠肿瘤模型后,实验结果也证明了ZPR NPs在体内也能达到更好的肿瘤消融效果。