迄今为止，癌症的有效诊断和治疗依然是现代医学所面临的严峻挑战和亟待研究解决的科学问题。癌症的有效治疗要求及早、准确发现和诊断，从而实现及时治疗，改善治疗效果。近年来，纳米材料和纳米技术高速发展，并广泛应用于多个领域，为建立有效的癌症诊断和治疗技术提供了新的契机。　　本文主要致力于构建新的功能性纳米材料用于肿瘤成像诊断与靶向治疗，论文的研究内容主要包括以下几个方面:　　(1)癌症的早期诊断对于癌症的预防和治疗有着至关重要的作用。然而，由于肿瘤的生物标志分子在不同人群中的表达差异，作为肿瘤早期诊断标志的灵敏度和可靠性较低，因此使用传统诊断技术无法保证对早期癌症的有效诊断。利用各种模态的成像方法来检测肿瘤，呈现出肿瘤的解剖结构、代谢以及生化情况可以有效用于肿瘤的早期诊断和定位。本文中，我们合成了Fe3O4@Au纳米粒子并利用其性质将它用作核磁成像、微波介导的热声成像以及光声成像的多模成像对比剂。接下来，我们将合成的Fe3O4@Au纳米粒子修饰上异硫氰酸荧光素(FITC)连接的整合素蛳β3的单克隆抗体，使它能高效专一地靶向进入高表达αvβ3的肿瘤细胞，同时对细胞进行荧光成像。因此，这种生物修饰的Fe3O4@Au纳米粒子可用于同时高效靶向以及多模成像肿瘤细胞，其对肿瘤早期诊断的应用具有很好的前景。　　(2)药物控制性转运的理想效果是药物在其治疗靶点达到治疗浓度，而在正常组织则维持在安全浓度的范围以内。而对于入核治疗的肿瘤药物，则要求其运输载体不仅能靶向运输药物进入肿瘤细胞，同时在细胞质内高效释放药物，使其能进入细胞核内发挥功效。根据肿瘤药物载体的特征，本研究设计了一种新型的药物载体，将氧化石墨烯修饰上pH触发电荷反转的聚电解质(PAH-Cit)与integrinαvβ3单克隆抗体，用于靶向转运以及控制性释放抗肿瘤药物阿霉素至肿瘤细胞。阿霉素通过逐层组装的聚电解质PEI和PAH-Cit负载于氧化石墨烯(GO)载体之上，形成GO/PEI/PAH-Cit/DOX的纳米结构体系。阿霉素在体外的负载以及释放实验表明这种电荷反转型载体不仅可以高效负载阿霉素，而在一定pH条件下又能对其进行控制性释放。这种控制性释放具体表现为阿霉素在弱酸性条件下的释放效率要远高于生理pH值条件下的释放效率。另外，结合细胞毒性实验、共聚焦荧光显微镜实验以及流式细胞仪实验的共同结果，我们能得出以下结论，那就是连接了靶分子的电荷反转型药物载体可以选择性靶向输运阿霉素至靶向肿瘤细胞，然后在细胞质内的酸性细胞器内，酸性条件激发电荷反转聚合物发生电荷反转，从而引发阿霉素从药物载体上的释放，而阿霉素则能进一步转位进入细胞核，发挥药效杀伤肿瘤细胞，从而达到好的肿瘤治疗效果。因此，这种结合了氧化石墨烯以及电荷反转聚合物优势的靶向药物载体具有高效治疗肿瘤的应用前景。　　(3)纳米材料通过将多种功能整合于一种药物体系可以有效提高肿瘤治疗的效果。本研究中我们构建了一种基于靛氰绿(ICG)/GO的电荷反转型纳米药物体系(GO-Abs/PEI/PAH-Cit/DOX/ICG-PL-PEG)，将其用于肿瘤靶向的光热增强的药物治疗。该药物体系中的电荷反转聚合物PAH-Cit通过PEI连接于GO，并且由于其独特性质使药物体系具有pH值促发DOX释放的性质。该纳米药物体系不仅可以选择性转运抗肿瘤药物至靶向肿瘤细胞，在细胞内高效释放药物，由于ICG的吸收性质还可以在808 nm的近红外光的照射下，由于光热效应产生高温，一方面用于光热杀伤肿瘤细胞，另一方面还能促进药物体系进入肿瘤细胞。研究结果表明该药物体系对肿瘤靶细胞具有明显的药物毒性，并且对在体肿瘤的生长也有很好的抑制效果。因此，这种基于ICG/GO的电荷反转型药物体对肿瘤的光热治疗和药物治疗可以产生一种协同增强效果，对于肿瘤的高效治疗有着不错的应用前景。