癌症严重危害人类健康,据国家癌症研究中心统计:我国每年新患癌症病人约457万人,每年因癌症死亡的人数约300万人。癌症的早发现、早诊断、早治疗对提高患者生存率,减轻患者经济负担,改善人民群众健康具有重要的意义。癌细胞在快速生长过程中,通过“糖酵解”产生大量乳酸,导致肿瘤微环境酸化。这种酸性微环境进一步促进肿瘤新生血管生长,导致肿瘤转移。因此,针对肿瘤特有的酸性微环境和由此产生的新生血管,发展灵敏、有效的成像探针和治疗新技术对于实现肿瘤的精准诊疗一体化具有重要意义。针对肿瘤酸性微环境,本课题发展了气体扩散法制备了负载吲哚菁绿（ICG）的无定形碳酸钙纳米颗粒（ACC-ICG NPs）,通过聚乙二醇（PEG）修饰后形成了稳定性的纳米探针（ACC-ICG-PEG NPs）。研究结果表明:纳米探针的粒径约为90 nm,具有良好的稳定性。紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究结果证实了ICG负载在无定形碳酸钙纳米颗粒中,导致ICG染料荧光猝灭。在中性（p H=7.4）和酸性（p H=6.5）环境中,ACC-ICG-PEG NPs的荧光信号显著增强,表现处p H依赖的荧光响应。同时,无定形碳酸钙纳米颗粒在酸性条件下分解产生大量的二氧化碳气体,导致超声信号增强。上述研究结果说明制备的ACC-ICG-PEG NPs其具有酸性可激活荧光/超声成像的性能。我们构建了4T1荷瘤小鼠模型,验证了ACC-ICG-PEG NPs体内成像性能。结果发现:瘤内注射纳米探针后,肿瘤区域的荧光/超声信号被肿瘤酸性微环境激活后分别增强1.3倍和24.9倍,证实了探针良好的可激活成像性能。此外,尾静脉注射纳米探针后,探针通过被动靶向在肿瘤组织富集,产生明亮的荧光信号。最后,我们进一步在4T1荷瘤小鼠模型上,研究了纳米探针的体内治疗效能。ACC-ICG-PEG NPs介导的光热和钙离子联合治疗,能有效的抑制癌细胞的生长。总之,我们成功制备出了一种酸性可激活的荧光/超声成像纳米探针,在小鼠肿瘤模型上实现了肿瘤的荧光成像和光热-钙离子联合治疗,实现了癌症光学诊疗一体化研究。针对肿瘤新生血管,本课题将靶向新生血管和跨血脑屏障功能的i RGD多肽分子与近红外染料ICG共价偶联,形成ICG-i RGD化合物;进一步通过疏水相互作用与人血清白蛋白（HSA）结合,形成（HSA-ICG-i RGD）纳米复合物。该纳米探针平均粒径约为11 nm。荧光光谱结果表明:HSA-ICG-i RGD纳米复合物可提高ICG的荧光强度。细胞摄取实验表明:HSA-ICG-i RGD纳米复合物是由于i RGD的存在,可通过靶向αvβ3整合素受体实现主动靶向作用,提高了其细胞摄取效率。近红外荧光和光声成像结果表明:HSA-ICG-i RGD纳米复合物可有效的在脑胶质瘤区域聚集,证实了其具有主动靶向的能力,其中原位脑胶质瘤近红外二区成像的信号背景比可达到8.62,实现了高分辨率、高特异性分子荧光成像。在荷瘤小鼠的治疗实验中,观察到HSA-ICG-i RGD纳米复合物具有最佳的肿瘤抑制效果,原位瘤小鼠生存期可达到55天,证明了HSA-ICG-i RGD纳米复合物出色的光热治疗效果。总之,我们成功制备了一种可用于近红外二区荧光/光声双模态成像,具有光热治疗功能的小尺寸脑胶质瘤靶向HSA-ICG-i RGD纳米复合物,应用前景广阔。