癌症是21世纪死亡率最高的疾病之一。随着科学技术的进步,纳米材料的发展为癌症的诊断和治疗带来了曙光。作为纳米材料中的“明星材料”,过渡金属硫化物(TMDs)具有优良的物理与化学特性,在纳米催化,生物医用,电子器件和场效应管等方面具有广阔的应用前景。得益于固有的近红外吸收特性和超大的比表面积,将其作为光热转换材料用于癌症治疗具有很大的发展潜力。但目前报道的过渡金属硫化物光热转化效率较低,且单独的光热治疗(PTT)使得肿瘤组织内的热量分布不均匀,无法完全消融肿瘤。因此,调节硫化物组成和结构以提高光热转换效率,并将光热治疗与其他治疗方式相结合,是肿瘤诊断和治疗的重要的方法。本论文通过“自下而上”的方法制备得到超薄水滑石(LDH)前驱体,基于“拓扑转变”特性,调节水滑石前体金属组成和转化条件来实现TMDs材料的可控制备及性能的优化。制备得到的TMDs具有优异的治疗(PTT/化学动力学治疗)与成像(光声/磁共振成像)功能,实现了肿瘤成像与治疗的一体化。本文的主要研究内容及相关结果如下:1.超薄过渡金属硫化物的制备及其体外性能的研究通过“自下而上”方法合成薄层CoFeMn-LDH前体,进一步“拓扑转变”得到CoFeMn硫化物(CFMS)。聚乙烯吡络烷酮(PVP)进一步修饰得到具有良好分散性和稳定性的CFMS-PVP纳米片。XRD,TEM,zeta电位等表征证明CFMS-PVP形貌规整,粒径均一,可稳定分散在不同溶剂中。AFM图像显示,CFMS纳米片厚度约为1.2 nm。通过研究其光热转换性能可知,Co2Fe0.75Mn0.25S6-PVP纳米片的光热转换效率(η)为89.0%,是迄今为止报道的二维TMDs中最高的光热转换效率。2.构筑肿瘤微环境响应的超薄过渡金属硫化物纳米平台用于成像与治疗细胞实验表明CFMS-PVP具有优异PTT效果,模拟肿瘤微环境验证pH和热刺激可以增强纳米材料的·OH产生效率,能够实现PTT/CDT协同治疗。通过活体PA/MRI对荷瘤小鼠进行成像研究,证明纳米材料在小鼠肿瘤区域有明显的积累。之后对纳米材料在荷瘤小鼠体内代谢与材料对器官的生物相容性进行研究,证明材料自身具有良好的生物安全性,且能够通过尿液和粪便的形式在一段时间后代谢。通过小鼠原位肿瘤模型实验进一步证明CFMS-PVP具有PTT/CDT协同治疗效果。综上所述,本文以水滑石金属元素可调以及具有“拓扑转变”特性,制备得到具有成像与治疗功能的超薄过渡金属硫化物。为制备组成可控和具有特殊性质的过渡金属硫化物提供了简单易行的方法,对构筑肿瘤微环境响应的纳米诊疗试剂具有重要意义。