功能纳米材料以其独特的光、磁、热、电等理化性能，逐步渗入到生物医学领域，尤其是在疾病诊疗方面相比于传统的分子试剂在疾病造影和治疗方面展现更优异的性能。进一步在纳米材料表面修饰不同的官能团有利于调控纳米材料的理化性质、系统毒性、药代动力学等，最终提高疾病诊疗效率同时还减少毒副作用。作为一种天然生物大分子，透明质酸具有化学修饰灵活性、骨架负电性、良好生物兼容性、生物可降解性、细胞结合特异性等特点，在靶向给药和生物成像方面拥有巨大应用潜力。本论文中，我们主要通过充分利用透明质酸的理、化、生等性质与不同功能的纳米材料巧妙结合，构建特异针对不同疾病诊疗系统。主要内容如下:　　(1)基于透明质酸的化学易修饰性和生理多功能性，我们首次将透明质酸大分子修饰在介孔二氧化硅表面，既做堵孔试剂又做肿瘤细胞表面受体的靶向试剂。在癌细胞表面受体CD44调节的内吞后，纳米载体在细胞溶酶体和内涵体部位富集，透明质酸酶调控的介孔二氧化硅表面覆盖的HA降解、孔道打开促进内部装载药物分子的泄露，实现可调控的定位给药。透明质酸修饰介孔二氧化硅纳米颗粒特异性靶向肿瘤细胞的特点，有利于减少药物在肿瘤细胞外的泄露，降低化学治疗试剂的毒副作用。我们通过充分利用了介孔二氧化硅纳米材料的介孔结构和透明质酸的各种功能特性，得到了具有良好胶体稳定性、生物兼容性、肿瘤细胞可识别性以及有效的胞内药物释放的特点的纳米载体。　　(2)基于透明质酸骨架上含有大量负电性基团，我们将其吸附在氨基化的介孔二氧化硅纳米颗粒表面上，然后进一步利用透明质酸骨架上的阴离子作为生物矿物质磷酸钙异相成核的位点，可以制备磷酸钙覆盖的介孔二氧化硅，实现了堵孔的功能。在矿化后的表面吸附上另一层的透明质酸，不仅增强了胶体纳米粒子的胶体稳定性而且赋予了其癌细胞靶向的能力。当纳米载体通过癌细胞表面的CD44调节的内吞后，进入呈酸性的内涵体和溶酶体的亚细胞结构中，外部磷酸钙矿物层在细胞内的酸性条件下分解使得药物释放出来。该纳米载体对癌细胞有显著的特异性杀伤效果，同时不会损伤正常细胞，降低毒副作用。该纳米载体良好的生物兼容性、靶向的细胞内吞以及有效的pH调控给药等特性为潜在的活体内可控药物释放提供良好的基础。　　(3)利用半导体与石墨烯材料特殊的光电性质和透明质酸特殊功能性质，我们构建了还原石墨烯/氧化锌/透明质酸三组分的复合纳米材料，并且将此纳米材料的应于程序光调控的靶向、高效肿瘤细胞凋亡治疗。氧化锌/还原石墨烯杂化材料在光照下光催化活性产生的ROS有效地敏化癌细胞，提高后续的近红外激光引发的热致凋亡。相比传统的热敏化药物分子，使用光调控细胞内ROS水平敏化细胞为增强热致凋亡提供了一个新途径。首先该设计非常简单、纳米材料既能做光动力学试剂又能做光热试剂;其次，相比于传统的光敏剂会被石墨烯淬灭，使用半导体氧化锌与还原石墨烯结合，反而会促进ROS的产生;再次，修饰HA不仅赋予了纳米材料细胞胶体稳定性，而且还使得纳米材料生物兼容性提高，更使得纳米材料可以特异性的靶向癌细胞;最后，HA可降解性特点可用于激活荧光恢复，有助于跟踪纳米材料的细胞内吞并可用作分子成像。　　(4)上转换纳米颗粒具有激发光组织穿透能力深、发射光颜色可调、谱宽较窄等优点，利于生物成像应用。但是上转换纳米颗粒表面却不存在识别位点，不能为特异性的生物分子做出响应。我们通过结合上转换纳米颗粒的独特的光学特性和HA的化学、生理特性，开发了一种基于上转换发光的的比例荧光纳米探针，用于在水溶液中高度灵敏地检测ROS，在活细胞中对ROS进行生物成像和在小鼠模型中诊断类风湿关节炎。修饰透明质酸，赋予了上转换纳米颗粒胶体稳定性、生物相容性以及ROS识别性能。尤其，ROS会引发透明质酸链的降解，然后使得发色团标记的透明质酸片段从上转换纳米颗粒表面分离，上转换发色团之间的能量转移消失，从而使得上转换发光之间比例变化可作为检测信号。该纳米探针对高度ROS和超氧阴离子均具有较高的灵敏度，并在活细胞和关节炎小鼠中进行ROS生物成像具有很高的有效性。重要的是，该纳米探针被成功地应用于评估关节炎小鼠接受抗关节炎药物MTX早期治疗的响应。