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化学疗法是临床上最常规的癌症治疗手段。为解决单一化学治疗产生的耐药性,不能随时诊断和监测药物在肿瘤部位的分布情况,疗效不佳且副作用严重的问题。在肿瘤治疗学领域中,用于癌症治疗的多功能药物输送系统（DDS）引起了人们的极大兴趣,开发具有早期诊断和监测能力,增强的药物递送,有效的生物降解和多种治疗方式协同治疗的DDS仍然是科学挑战。多功能DDS是在单个纳米平台内整合多种治疗方式和成像技术,其结合了每种单一疗法的优点并弥补了每种疗法的缺点,从而产生了比这些理论组合更强的协同治疗效果,实现多模式协同治疗和成像体系,并改善癌症治疗开发方法的合理性。本论文的研究内容主要由以下三部分构成:1.构建了一种具有肿瘤微环境（TME）中的pH（4.5-6.5）和H2O2特异性激活其自毁结构的功能化纳米药物递送载体:聚（（甲基丙烯酸羟乙酯-甲氧基苯硼酸频哪醇酯）-（乙二醇甲基丙烯酸甲酯）-（二乙烯三胺五乙酸）-（1-乙烯基咪唑）-（4-乙烯基苯硼酸））（PBEM-PEG-DTPA-VI-PBA）。我们通过~1H NMR表征疏水单体和聚合物的结构,通过动态光散射（DLS）和透射电镜表征了聚合物粒径和形貌。该纳米药物递送载体的流体动力学尺寸约为112 nm,呈球形分布。该纳米颗粒在水相中自组装成两亲性“核-壳”纳米胶束,可以将抗癌药物DOX包埋在疏水核心。同时通过乙烯基咪唑（VI）可以搭载低毒性的无镉量子点（QD）,进行光动力学治疗（PDT）和成像,它可以在光照条件下产生细胞毒性的羟基自由基（?OH）与DOX形成化学治疗与PDT协同治疗体系。PBEM结构被TME刺激后生成一种甲基醌化物,能够消耗肿瘤部位的谷胱甘肽（GSH）,从而增强肿瘤部位的氧化应激。值得注意的是,我们采用PBA作为肿瘤细胞靶向配体,特异性靶向肿瘤细胞表面唾液酸或唾液酸残基,使纳米药物递送系统在肿瘤部位更好的蓄积,并最大程度地降低药物脱靶毒性。同时引入DTPA螯合99mTc4+放射性同位素用于单光子发射计算机断层扫描（SPECT）成像,与QDs的荧光成像形成双模式互补成像体系,实现纳米药物递送系统的诊断,监测和引导手术的功能。2.通过可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合法设计了一种具有肿瘤微环境（TME）特异性激活的聚合物胶束:聚（（甲基丙烯酰氯-三羟甲基乙烷-叔丁基苯硼酸）-（乙二醇甲基丙烯酸甲酯）-（二乙烯三胺五乙酸）-（1-乙烯基咪唑）-（叶酸））（TBPBA-PEG-DTPA-VI-FA）。通过硼酸酯键的p H和H2O2敏感性合成了可以在水相中自组装成两亲性“核-壳”结构的聚合物胶束,可以将抗癌药物DOX包埋在疏水核心。TBPBA结构在TME中被特异性激活其自毁结构,聚合物胶束出现溶胀,裂解现象,随后释放包埋的药物DOX,完成化疗阶段。其次,在水相中合成了具有高消光系数、强光致发光和高光稳定性而且宽吸收带、窄发射带和低毒性的无镉Agln S2 QDs,用于光动力学治疗。QDs可以在光照条件下产生具有细胞毒性的羟基自由基（?OH）,与聚合物胶束核内包埋的DOX形成双模式协同治疗体系。本实验中,我们测试和表征了QDs及聚合物的荧光发射、紫外吸收,稳定性、粒径和形貌,并研究了药物释放和抗肿瘤性能。结果显示QDs呈粒径约4 nm的球形分布,具有良好的光照稳定性。纳米药物递送载体的流体动力学尺寸约为115 nm,呈球形分布,具有增强的肿瘤渗透和保留（EPR）效应,被动靶向肿瘤组织。并且我们在该纳米结构中引入FA作为主动靶向配体,靶向肿瘤细胞表面过度表达的FA受体FR,使纳米药物递送系统在肿瘤部位更好的蓄积,并最大程度地降低药物脱靶毒性。值得注意的是,在该纳米颗粒中同时使用了两种生物成像方式,（SPECT）成像和荧光成像用于治疗、监测和引导手术。体内和体外抗肿瘤性能结果显示,该纳米颗粒具有良好的p H和H2O2响应性和生物相容性,能够将负载药物准确递送至肿瘤细胞,具有良好的药物释放性能,并在光照条件下产生羟基自由基。与游离的DOX相比,这种化疗与PDT协同治疗体系具有更低的IC50,能够更好的抑制肿瘤生长和转移,显示出良好的协同治疗效果。3.鉴于纳米粒子的肿瘤内运输依赖于它们在肿瘤间质内的扩散迁移率,因此纳米粒子的尺寸已显示出在控制肿瘤渗透中起重要作用。在本实验中,我们设计了尺寸可以转换的纳米药物递送载体:Dex20000-FA@Dex6000@DTPA-CDI-PBA@AgInS2@Zn O@DOX,具有克服系统性和局部性障碍的潜力。通过被动靶向（EPR效应）和FA的主动靶向促使纳米颗粒在肿瘤部位有效积累,并且最大程度地降低药物脱靶毒性。值得注意的是,这种多功能尺寸可转化型纳米药物递送系统通过Dex6000@DTPA-CDI-PBA中的PBA与Dex20000-FA中的邻羟基形成硼酸酯键,在肿瘤部位积累后在TME的刺激下,Dex20000-FA包覆的Dex6000@DTPA-CDI-PBA@AgInS2@Zn O@DOX被释放出来,随之Zn O溶解成Zn2+释放DOX,同时纳米颗粒的尺寸发生转化,并获得更深肿瘤穿透深度。形成一种具有化疗与PDT协同治疗和SPECT与荧光双模式成像的纳米显像治疗剂。体外实验结果表明,光诱导的Agln S2 QDs在细胞内生成了羟基自由基（?OH）。与游离DOX相比,Dex20000-FA@Dex6000@DTPA-CDI-PBA@AgInS2@Zn O@DOX显著的抑制了B16F10肿瘤细胞的增殖,显示出良好的肿瘤抑制效率。