恶性肿瘤严重威胁人类的生命健康,是现代生命医学亟待解决的重大问题。传统的临床治疗模式（放疗、化疗等）不具备肿瘤特异性杀伤能力,无法规避对正常组织的损伤。与正常细胞不同,肿瘤细胞所处的微环境极其复杂,例如酸性环境、乏氧、氧化还原失衡、血管分布不均、代谢异常以及免疫逃逸等,这为肿瘤的增殖与转移提供条件。近年来,随着纳米科学的快速发展,条件激活型纳米颗粒可用于对肿瘤生理环境的调节或改善,实现有效肿瘤治疗。因此,基于肿瘤微环境响应策略,设计高效、高特异性的纳米制剂,对推动肿瘤靶向治疗临床化研究具有重大意义。本论文针对肿瘤治疗中尚未解决的诸多问题及需求,以现代纳米技术为支撑,设计及构建先进的肿瘤微环境智能响应型纳米组装体,并引入化学动力学疗法、免疫疗法、饥饿疗法等治疗策略,通过深入研究纳米组装体在机体生理功能及肿瘤治疗中的重要影响及作用关系,为肿瘤靶向治疗提供创新思路和技术支持。本论文围绕纳米组装体的功能化可控设计及生物医学应用开展以下研究工作:第二章:由于肿瘤细胞的高增殖性、氧化还原失衡和核酸突变等性质严重限制肿瘤治疗的功效,具有高效肿瘤细胞核酸损伤特性的药剂有望克服这种治疗障碍。在本章中,我们受生物矿化启发开发出一种自组装酶复合物—纳米酶磷酸铜@葡萄糖氧化酶（Cu@GOD）,它在肿瘤微环境内,能通过自循环级联催化反应持续消耗葡萄糖和谷胱甘肽并生成活性氧（ROS）。在对肿瘤细胞进行代谢扰乱、营养消耗、氧化还原平衡破坏和持续性ROS产生的多效作用下,Cu@GOD保证了对肿瘤的多路径核酸损伤效果。这种具有持久性和多路径肿瘤细胞内核酸损伤特性的纳米酶@生物酶策略将会是打破肿瘤增殖障碍的优选途径,为抑制肿瘤增殖提供了新的概念性思路。第三章:肿瘤免疫治疗中,最大化的诱导肿瘤细胞免疫原性死亡（ICD）,势必要增大药剂的用量,但同时会影响肿瘤相关巨噬细胞抗肿瘤性M1极化的效果。如何平衡两者共同作用,是免疫治疗中尚未解决的问题。在本章中,我们设计合成一种能够内源/外源同时响应性产生低毒性ROS（即H2O2）的纳米组装体Zn O2-ATM（ATM:3-氨基-1,2,4-三氮唑,过氧化物酶抑制剂）,可作为肿瘤免疫微环境内ICD诱发剂和M1极化佐剂。Zn O2-ATM能平衡ICD和M1极化效果,表现出优良的肿瘤协同免疫增强效果,并有效抑制了原发/远端转移瘤的生长。这种内源/外源性平衡策略有助于加深我们对纳米组装体免疫治疗固有效果的理解。第四章:肿瘤细胞的异常代谢和血供/O2失衡,影响药物运输传递,增大肿瘤治疗难度。通过调节肿瘤细胞代谢和调控肿瘤区域进行性栓塞来控制肿瘤生长,为构建肿瘤治疗模型提供创新依据。在本章中,我们设计合成一种肿瘤微环境酸响应Fe-GA@Ca CO3纳米组装体（GA:没食子酸）,在肿瘤微环境内转变为具有生物相容性的Fe（III）沉淀和Ca2+。原位进行性耗氧产生的Fe（III）沉淀可栓塞肿瘤组织,通过阻断供应来隔绝O2和营养;同时,游离Ca2+作用于肿瘤细胞,通过钙超载引起线粒体功能失衡,促使肿瘤细胞不可逆损伤。以上两点协同作用,共同对肿瘤进行精准功能性抑制,为抗肿瘤治疗提供创新性方案。第五章:肿瘤区域发生钙化被认为是预后良好的预测因子。利用外源因素诱导肿瘤区域钙化,可作为抗肿瘤治疗的启发性思路。在本章中,我们设计合成肿瘤酸性环境响应型Ca HPO4掺杂L-抗坏血酸纳米组装体—Ca P-AA。酸响应Ca HPO4在肿瘤区域内释放大量Ca2+和PO43-,Ca2+引发肿瘤细胞钙超载,促使线粒体功能失衡,引发ROS激增。酸响应后游离出的L-抗坏血酸除作为外源性抗氧化剂外,还能促进胶原沉积;游离在肿瘤间隙内的Ca2+和PO43-产生Ca3（PO4）2沉淀附着在胶原纤维上,两者共同促进肿瘤区钙沉积发生,形成稳定钙化灶。综上,作为肿瘤细胞钙超载和肿瘤区域钙化的诱发剂,外源响应型Ca源的引入将成为一种有前景的肿瘤治疗策略。