高致死率的癌症一直持续危害着人类的生命健康。为了应对癌症的威胁,结合多种治疗和成像模式的癌症协同诊疗具有很好的应用前景。过渡金属二维纳米材料由于具有独特的表面化学特性、超大的比表面积和易调节的元素组成,对其进行改性可以进一步拓展其生物应用,引起了研究人员的广泛关注。然而,一些过渡金属二维纳米材料较差的分散性、稳定性与生物相容性限制了其在生物体内的应用。因此,通过对过渡金属二维纳米材料进行表面修饰,改善其在生理环境中的性能,并负载各种功能分子,结合材料自身优异的物理化学特性,开发出集多模态成像和协同治疗于一体的纳米诊疗平台具有重要研究意义。本文对过渡金属二维纳米材料进行改性,通过表面修饰显著改善材料的光物理性质,提升其可降解能力与对肿瘤微环境的响应,并负载光敏剂或肿瘤靶向性材料,实现高效癌症协同诊疗。具体研究内容如下:1.基于富缺陷Co（OH）2的纳米诊疗剂用于缓解缺氧和光热增强的光动力治疗通过沉淀法制备了粉红色Co（OH）2纳米片,经过溴水氧化和超声剥离后,材料尺寸减小至100～200 nm,颜色变为黑褐色,近红外区吸收显著增强。随后,在材料表面修饰SiO2,提高其分散性和生物相容性。最后,在SiO2表面利用酰胺键连接光敏剂Ce6,获得BCS-Ce6。BCS-Ce6在808 nm激光照射下具有出色的光热效应,光热转换效率可达49.49%。此外,BCS-Ce6具有类过氧化氢酶活性,可以分解过氧化氢产生氧气,显著提升Ce6的~1O2产量。体外实验和小鼠活体实验均表明,在660 nm激光和808 nm激光的共同照射下,BCS-Ce6成功应用于光热成像和荧光成像指导的协同光热治疗与光动力治疗,表现出明显的抗癌活性。2.硼掺杂过渡金属基纳米诊疗剂实现可转换磁成像指导的光热治疗与化学动力学治疗以MoO42-为沉淀剂,通过共沉淀法制备含有Mn、Fe和Mo的多组分金属氧化物。加入Na BH4还原后,硼的掺杂使金属氧化物转变为光热剂MFM-B。随后,在材料表面修饰含有二硫键的SiO2,提升其在生理环境中的稳定性和分散性。为了提高材料对肿瘤的靶向性,又进一步修饰透明质酸（HA）,得到了一种新型纳米复合物MFM-B@ss-SiO2-HA。实验结果表明,该纳米材料在808 nm激光照射下能够快速升温,光热转化效率可达71.99%。MFM-B@ss-SiO2-HA可以与肿瘤微环境中过量的谷胱甘肽（GSH）作用,在二硫键被切断后将MFM-B暴露出来,并进一步释放出Mn2+和Fe2+,应用于高效的化学动力学治疗。同时,MFM-B@ss-SiO2-HA具有超顺磁性,可用于肿瘤T2加权的核磁共振成像,在释放出具有顺磁性的金属离子Mn2+和Fe2+后,成像模式实现了T2加权到T1加权的转变,信号和对比度显著增强。小鼠活体实验表明,MFM-B@ss-SiO2-HA具有出色的生物相容性,在协同的光热治疗和化学动力学治疗的作用下可以完全抑制肿瘤的增殖。