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随着各种新型纳米材料的研究制备,多种具有优异的生物相容性的新型纳米材料为癌症的诊断及治疗提供了新的治疗手段及思路。聚多巴胺（polydopamine,PDA）是一种生物相容性优异的仿生材料,具有良好的亲水性及表面修饰能力,广泛应用于生物医学工程研究领域。PDA可以在弱碱性溶液中通过多巴胺（dopamine,DA）单体自氧化聚合反应制备,我们发现在多种DA自氧化聚合碱性反应体系中加入吡咯（pyrrole,PY）,在无外加氧化剂作用下,DA-PY能够发生与DA自氧化聚合相似的反应过程,合成在近红外可见光区光吸收性能显著增强的PDA-nPY纳米材料。本论文中研究了 DA-PY在Tris-HCl体系及NH3·H2O/乙醇体系中的自氧化聚合反应及不同体系中合成的PDA-nPY纳米粒子（nanoparticles,NPs）作为一种新型癌症诊疗纳米制剂在癌症光热治疗（photothermal therapy,PTT）及光声成像（photoacoustic imaging,PAI）诊断中的应用。主要研究内容概括如下:首先,我们发现在DA自氧化聚合碱性反应溶液Tris-HCl体系中加入PY,在无外加氧化剂条件下,最终反应液在近红外可见光区光吸收显著增强。据此现象,我们分别研究了 Tris-HCl体系的浓度,pH,DA及PY的初始反应浓度分别对DA-PY在Tris-HCl体系中自氧化聚合反应及产物理化性能的影响。通过粒径,UV-Vis吸收光谱,Zeta电位,SEM形貌表征等测试,证明PY的添加导致PDA-nPY的粒径及表面粗糙度明显增大,Zeta电位电负性明显下降,同时在近红外可见光区的光吸收性能较PDA显著增强。随后,通过TG,FTIR,MALDI-ToF,XPS等测试,进一步研究了 DA-PY聚合反应的可能机理及PDA-nPY的化学结构。实验结果表明,首先DA-PY可以发生类似DA的自氧化聚合反应;其次PY的添加会抑制DA的自氧化聚合反应,特别是对经分子内环化形成吲哚结构产生显著的抑制作用;最后在DA-PY自氧化聚合反应体系中同时存在DA自氧化聚合及DA-PY自氧化聚合反应,二者之间存在竞争关系,在低浓度DA反应体系中更利于DA-PY自氧化聚合反应的发生。接下来,基于Tri-HCl体系中合成的PDA-nPY表现出的优异的近红外光吸收性能,制备并研究了纳米尺度PDA-nPY纳米颗粒（nanoparticles,NPs）的光热及光声成像性能及在活体癌症诊断及治疗上的应用。通过调节DA初始反应浓度,成功制备出粒径在200 nm以下,且在近红外可见光区光吸收性能显著增强的PDA-nPYNPs。通过体外光热及光声性能的测试,证明PDA-nPY在浓度为50μg/mL浓度下即表现出显著的体外光热升温能力及光声信号强度,体外光声信号显著强于相同浓度下PDA NPs。重点研究了 PEG修饰的PDA-0.15PY NPs在活体肿瘤中的治疗效果。活体光热及光声实验结果显示,PDA-0.15PY-PEG可以实现在肿瘤部位的富集,并且表现出显著优于PDANPs的活体肿瘤光热治疗效果:经尾静脉注射PDA-0.15PY-PEG后,小鼠肿瘤部位在1 W/cm2 808 nm激光照射下,肿瘤局部能在1 min内快速升温至50℃以上,并可以稳定维持在这一温和但有效的光热温度,表现出优异的体内光热性能。同时具备多波段（720nm,808 nm,970nm）活体肿瘤光声成像性能。结果证明Tris-HCl体系经DA-PY自氧化聚合制备的纳米尺度的PDA-0.15PY NPs可视为一种新型的集肿瘤光热治疗-光声成像于一体的癌症诊疗制剂。最后,我们研究了 DA-PY在NH3·H2O/乙醇体系中的自氧化聚合反应及制备的PDA-nPY的光热性能。粒径,Zeta电位,SEM形貌,FTIR及UV-Vis吸收光谱测试结果表明,NH3·H2O/乙醇体系中可以在高浓度DA初始反应浓度条件下（2 mg/mL）制备粒径可控（＜200 nm）,溶液分散稳定性高且在近红外可见光区光吸收增强的的PDA-nPYNPs。PDA-150PY在808 nm处的光吸收强度是PDANPs的4倍左右。通过XPS测试,表明该体系合成的PDA-nPY具有类聚儿茶酚胺的丰富的羟基及氨基结构,PY的添加对DA分子通过分子内环化形成吲哚结构同样存在抑制作用。体外溶液升温实验及细胞实验证明PDA-nPYNPs具有比PDA NPs更优异的光热升温性能及癌细胞热杀伤能力。PDA-nPY保留了 PDA良好的表面可修饰性能,经PEG及FA靶向修饰后的PDA-150PY能够实现活体内肿瘤部位的靶向富集,并且表现出优异的肿瘤光热治疗的效果。