作为一种潜在靶向治疗癌症的方法，光热治疗具备副作用小，易于控制以及操作简便的特点，近年来受到广泛关注。由于生物组织在近红外区具有良好的通透性，该疗法利用光热转换材料吸收近红外激光能量，在局部产生过高热量杀死癌细胞。光热治疗的效果在很大程度上取决于光热材料的性能。理想的光热材料应该在近红外区有强的吸收，从而更高效的利用激光能量，减少对正常组织的损伤。半导体纳米材料是一类新型光热转换材料，这类材料的近红外吸收强、光热转换性能好、毒性低且价格低廉。此外，同时具有近红外响应和成像显影功能的纳米材料能实现癌症的早期诊断、肿瘤的精准定位，并能通过实时成像评估治疗效果。随着医学需求的不断提高，兼具成像和治疗功能的光热材料已成为研究的一大热点。纳米氧化锰是一类晶型众多、应用广泛的纳米材料。由于锰元素是维持人体新陈代谢所必须的微量元素，且其在生物体体内平衡可得到有效控制，氧化锰有望作为新型核磁成像造影剂，替代现在使用的钆基材料。目前对于氧化锰作为核磁成像造影剂的研究已经比较成熟，但是还没有关于其作为近红外光热试剂的报道。　　因此，本论文首先对光热治疗技术和四类主要的半导体光热试剂进行了简单介绍，随后对铜属硫基化合物、过渡金属氧化物以及氧化锰纳米材料在肿瘤诊断治疗上的应用进行了介绍。随后，阐述了围绕多功能纳米氧化锰光热转换材料的合成及生物应用所做的一系列工作。　　（1）亲水性氧化锰纳米花用于成像光热联合治疗　　核磁成像具有组织穿透力强、空间分辨率高以及无损伤等优点，可帮助发现和定位肿瘤，因此，同时具有光热治疗效果和实时核磁成像性能的多功能光热转换材料能更好的用于肿瘤的治疗。在这里，我们首先利用高锰酸钾和油酸之间的氧化还原反应合成了一种由超薄纳米片组成的氧化锰纳米花，然后通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对其进行了亲水性改性。该纳米花显示出优良的光热转换性能。作为对照，我们合成了一种氧化锰纳米片，对两者的吸光度和光热转换性能进行了对比。结果表明，在同一浓度下，氧化锰纳米花分散液的近红外吸收和升温能力明显高于纳米片。经PVP改性后的氧化锰纳米花具有良好分散性和低毒性。进一步的测试表明，该氧化锰纳米花的光热转换效率达到42.7%，可以称为高效的光热试剂。在体内治疗过程中，肿瘤区域的温度在5分钟内迅速升高至45℃以上，显示出清晰的红外热成像图片，有效杀死了癌细胞。同时，由于比表面积大，该材料的体内外核磁成像效果好，弛豫效率高达4.6 mM?1s?1，其性能甚至优于临床上使用的钆基造影剂（r1~ 3.4 mM?1s?1）。经治疗后，将小鼠继续培养观察一段时间，实验组和对照组的小鼠体重变化趋势一致。随后，将实验组和对照组小鼠的主要器官（心、肝、脾、肺、肾）取出，切片染色后观察，两者基本一致，均未见异常。这些体内实验进一步说明了材料的低毒性。因此，在近红外光辐照和磁场作用下，该氧化锰纳米花可以通过近红外响应和核磁响应有效地诊断和治疗体内外的癌细胞。　　（2）亲水性自组装氧化锰纳米花的合成及光热性能研究　　由于反应体系中存在油酸，上一章中直接通过反应得到的氧化锰纳米花亲水性差，需要经过改性才能进行生物应用。改性过程涉及长时间的超声处理，可能会影响纳米材料的性能。因此，有必要探索更为简便的合成方法。共沉淀法是一种通过化学反应缓慢生成产物的制备方法，可以直接通过溶液中的化学成分相互反应得到均一的纳米材料。本章通过简单的共沉淀法合成了新型自组装氧化锰纳米花。该纳米花仅需一步法制备，操作简便，耗时短。随后，我们研究了其近红外吸收、光热转换、毒性和体外热消融癌细胞等性能。在体外细胞毒性实验中，该纳米材料显示出较低的毒性：当纳米花浓度达到500 ppm时，细胞存活率仍高于80%。此外，在808 nm激光的照射下，浓度仅为100 ppm的纳米花分散液的升温可达20℃，而作为对照的纯水升温则仅为1.4℃。在体外实验中，该纳米花可以有效地将808 nm光能转换为热能，产生高热消融Hela癌细胞。这一发现简化了制备方法，拓展了氧化锰光热试剂的种类。