目前,恶性肿瘤是全世界导致死亡的主要原因之一,对公众健康构成了主要威胁。尽管药物治疗、光热治疗、光动力治疗和免疫治疗等许多有潜力的治疗方法正在迅速发展,但是靶向性差、毒副作用明显等因素严重影响肿瘤治疗效果。基于细菌的肿瘤治疗策略,因其对肿瘤微环境中缺氧、富营养化和免疫豁免的特异性靶向而展现出巨大的优势。随着合成生物学的快速发展,工程细菌被广泛用于表达细胞毒性药物、抗体、抗原、酶和细胞因子等治疗性分子和蛋白质提高治疗药物的靶向性、降低毒副作用,同时避免药物在递送过程中的泄露和降解。细菌作为一种很有前途的抗肿瘤治疗载体,可以填补肿瘤缺氧坏死区域治疗的空白。大量的纳米材料被广泛应用于丰富和促进微生物系统的行为和功能,因此将细菌与纳米材料结合的生物杂交体为癌症的靶向给药系统提供了一种新思路。生物杂交系统不仅可以提高纳米载体的肿瘤靶向性,而且细菌作为活性生物工厂可以在肿瘤区域催化前药的转化以及为纳米催化过程提供特定底物。细菌与纳米材料的结合可以通过化学、物理等方式调节和控制细菌合成和分泌治疗分子的过程,提高细菌疗法的安全性、可控性和有效性。本文第一章主要对细菌的功能化修饰做了简单概述,重点介绍了杂化细菌生物反应器在肿瘤治疗方面的不同治疗策略。本文第二章我们设计了一个光控材料杂化的细菌生物反应器（Bac@Au）,通过在肿瘤靶向细菌上生物矿化光催化性的金纳米粒子来增强细菌毒素的原位合成,以增强抗肿瘤治疗。在静脉给药后,光控细菌选择性地靶向并定植于肿瘤部位。激光照射肿瘤部位后,金纳米粒子产生的光电子通过金属还原途径转移到细胞内的甲萘醌池中,随后参与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）及其还原型NADH的转化。光激发电子最终驱动细胞内的代谢反应,包括细菌毒素的产生增加40%。光控材料杂化的细菌生物反应器可以提高细菌在肿瘤原位的药物合成效率,达到有效的抗肿瘤效果。