胃癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,其发病率位居世界肿瘤第五位,而其死亡率高居恶性肿瘤的第三位。由于早期胃癌患者症状不明显,因此每年新发胃癌病例绝大多为进展期胃癌,伴有较高的侵袭性和淋巴结转移风险,生存率不足20%。然而,早期确诊的病人大多数可通过内镜或手术切除,然后进行放疗和化疗,从而使5年生存率达到90%。此外,目前常用的化疗药物如阿霉素、紫杉醇等,由于缺乏肿瘤靶向性、存在全身系统性毒性等问题,也限制了其在临床的进一步的应用及疗效。因此,对于实现胃癌精准治疗,寻找早期诊断方式尤为重要。近年来,随着科学技术的发展,纳米生物这一领域越来越受到人们的关注。纳米医学可以为胃癌的诊断与治疗提供许多潜在的好处,主要包括以下优势:1)纳米颗粒可以被生物分子功能化,使其能够靶向肿瘤组织,定位于目标病灶;2)纳米颗粒通常可以通过表面修饰,包裹或添加配方来克服普通化疗药物溶解性和稳定性的问题;3)纳米颗粒具有新颖的物理性质,如近红外荧光成像,光声成像等,可用于生物成像;4)纳米颗粒通常由数千个具有高表面积的物质组成,因此可以携带更高的治疗载荷,对肿瘤组织杀伤更为严重;5)纳米颗粒可通过被动或主动靶向,在肿瘤部位有效累积,从而显著降低器官非特异性毒性。但是,由于不同的纳米药物具有不同的理化性质,导致其具有不同的分布特性和半衰期等。因此,如何将纳米药物应用于胃癌的诊断与治疗,已成为一个挑战性的科学问题。本论文针对于目前胃癌早期诊断中的不足,晚期治疗副作用严重及预后差的问题,应用纳米医学技术,设计制备可用于胃癌诊断与治疗一体化的多功能纳米颗粒,通过对胃癌的靶向成像,联合光疗,并把制备的纳米探针应用于胃癌的异位移植瘤模型,为解决目前胃癌的诊断与治疗困境提供了新的思路。具体研究内容如下:（1）设计制备一种多功能纳米复合材料（Mn₃O₄@MSNs@IR780）,可以同时实现近红外下的胃癌诊断以及氧气释放下线粒体靶向的胃癌增强光动力治疗。Mn₃O₄作为门卫,阻断载有光敏剂IR780的MSNs通道。此纳米颗粒可通过EPR效应有效地靶向胃癌组织,其中Mn₃O₄作为一种有效的催化剂,可以持续地将胃癌局部高表达的H₂O₂分解产生氧气,同时崩解导致MSNs通道的打开;IR780在肿瘤组织中释放,进一步靶向线粒体,在808 nm波长的激光照射下,在线粒体附近生成活性氧,损伤线粒体,进而杀伤胃癌组织。同时,IR780作为一种光敏剂,可以准确的检测肿瘤的位置。（2）使用两亲性的PEG-PCL包裹光敏剂IR780以及二甲双胍,合成一种可以同时实现近红外下的胃癌诊断,以及内源性乏氧抑制和线粒体靶向胃癌PDT和PTT的多功能纳米颗粒PEG-PCL-IR780-MET（P-P-I-M）。PEG-PCL作为纳米载体,具有较高的稳定性,并通过EPR效应将纳米颗粒靶向传递到胃癌组织中。二甲双胍可直接抑制线粒体电子传递链中还原型NADH脱氢酶的活性,从而抑制细胞呼吸,改善肿瘤乏氧微环境;光敏剂IR780迅速靶向线粒体,产生活性氧并产热,发挥线粒体靶向PDT和PTT的协同治疗效果。另外,基于IR780的光声和近红外双模态成像特性,研究人员可以通过双模成像监测PDT和PTT的协同作用,发现微小肿瘤灶。（3）设计制备了一种包含羧基功能化的W₁₈O₄₉、i RGD和HSP90抑制剂17AAG的纳米颗粒(i RGD-W₁₈O₄₉-17AAG),可有效增强纳米颗粒对于胃癌组织的靶向性以及成像的穿透性,提高其在胃癌诊断与治疗中的应用。W₁₈O₄₉含有活性羧基基团且具有较高的光热性能和较高的体内外生物安全性,可作为光热治疗的载体。同时,由于含有钨这种金属元素,其具有强大的X射线吸收能力,可作为CT的造影剂。i RGD相较于传统的RGD多肽,保留了整合素靶向性,同时提升了肿瘤细胞的穿透性。17AAG可以通过酯化作用与W₁₈O₄₉结合,抑制胃癌细胞的热休克反应,提高了光热治疗的疗效。同时,使用染料Cy5.5修饰i RGD-W₁₈O₄₉-17AAG纳米颗粒,可以通过CT/NIR近红外荧光双模成像寻找胃癌病灶并监测纳米颗粒的体内外生物分布。