癌症的早期诊断和有效治疗是医学界亟待解决的问题。近年来，光声技术和纳米材料技术的高速发展，为发展癌症诊断和治疗技术提供了新的契机。光声技术是基于光声效应的。当光吸收体在脉冲激光的照射下，光能会被吸收并激发出冲击波，这叫做光声效应。类似于低强度的超声可以用于生物医学成像，高强度的超声可以用于一些疾病的治疗（如治疗肿瘤），低强度的光声效应可用于无损光声成像，而高强度的光声效应可以用来破坏癌细胞称为光声治疗。基于纳米技术的发展，使用同种纳米粒子可以同时实现光声成像和肿瘤治疗。　　本论文在课题组已有研究工作的基础上，主要致力于多功能纳米材料介导的光声成像和肿瘤治疗一体化研究，论文的主要研究内容如下:　　1.光声治疗利用纳米材料吸收脉冲激光后产生剧烈的冲击波，特异性地破坏癌细胞。本文中，合成了一种包含有吲哚菁绿(ICG)的纳米材料，它是利用磷脂化聚乙二醇和ICG的非共价自组装形成。这种纳米材料是一个理想的光吸收体，可用于激光激发的光声治疗。本文研究了ICG-PL-PEG纳米材料的物化性质（如吸收和荧光光谱，形态）。将叶酸(FA)连接到ICG-PL-PEG纳米粒子的表面使其能靶向进入叶酸受体高表达的肿瘤细胞。这种叶酸修饰的ICG-PL-PEG纳米粒子可以被靶细胞通过配体-受体介导的途径内吞。癌细胞与靶向ICG-PL-PEG-FA纳米粒子共孵育后，进行光照处理。我们可以观察到高特异性的癌细胞光声破坏效果。这种对细胞的破坏力是源于纳米材料的光声爆破效应。最后，小鼠肿瘤在光声治疗后生长速度被明显抑制。我们的体外和体内实验表明，基于ICG-PL-PEG纳米粒子的光声治疗是一个安全、高效的肿瘤治疗技术。　　2.我们利用金纳米棒(AuNRs)吸收脉冲激光后产生剧烈的冲击波，进行高效的光声肿瘤治疗研究。将叶酸修饰到AuNRs上，使其能特异性靶向进入叶酸受体高表达的癌细胞。然后进行光声处理，大部分的癌细胞在光照20s内死亡。此外，激光诱导的冲击波可以用于光声成像，检测纳米材料在老鼠体内的分布。我们的在体内实验显示，AuNRs介导的光声治疗能有效抑制小鼠肿瘤生长。因此，利用单一的纳米材料，有望同时实现癌症诊断和特异性的光声肿瘤治疗。　　3.发展了一种新的触发药物释放的方法用于肿瘤治疗。我们合成了包埋有紫杉醇(PTX)、全氟己烷(PFH)和金纳米棒的载药白蛋白纳米球(PTX-PAnP)。然后将FA连接到PTX-PAnP，使其可以选择性地靶向到叶酸受体高表达的癌细胞。在脉冲激光的照射下，AuNRs吸收光能产生瞬间的高温和很强的冲击波，激发PFH汽化，从而使PTX-PAnP-FA破裂快速释放化疗药物PTX。PTX-PAnP-FA汽化破裂时能产生多种效应，如产生冲击波和气泡，使细胞膜产生穿孔效应，促进化疗药物进入癌细胞，进一步提高治疗效果。小鼠肿瘤治疗实验进一步证实了这种新的方法能有效的抑制肿瘤生长。总而言之，我们发展了一种基于光声效应的独特药物释放方法;提出了一种由光声成像引导，化疗和光声治疗协同肿瘤治疗方案。