无机半导体纳米材料由于其优异性能被广泛应用到许多领域,近些年,随着纳米医疗的发展,一些功能性无机半导体纳米材料被应用到肿瘤治疗中。放射治疗具有局部免疫调节功能,可改变放射肿瘤的微环境,甚至引起全身免疫反应。然而,高剂量的放疗往往有许多副作用,而且很少引起全身免疫反应。本论文探究了钨基半导体纳米异质结材料的相关性能机理及其在肿瘤治疗中的应用。首先设计一种由聚乙二醇(PEG)修饰的氧缺陷氧化钨/硒化钨(WO2.9-WSe2-PEG)异质结介导的无线电/光动力/光热三结合癌症治疗方法。一方面,异质结含有高Z元素,具有较强的X射线衰减能力,可作为CT成像的造影剂;另一方面,作为一种半导体材料,它可以实现基于电子-空穴对的光动力疗法来产生活性氧。同时WO2.9-WSe2-PEG具有很强的近红外吸收能力,良好的光热转换效率可用于光热治疗,可作为CT成像的造影剂。其次,探究了一个使用无机半导体纳米异质结氧化钨/钨酸银(W03@Ag2WO4)包裹壳聚糖(CS)作为辐射增敏剂的放射治疗平台,通过提高放射敏感性和降低辐射抵抗来改善肿瘤的放射治疗效果。一方面,原子序数越高的WO3@Ag2WO4@CS对X射线的吸收率越高,在X射线照射下可以沉积大量的辐射剂量。此外,由于异质结结构,在X射线触发下可以产生大量的电子空穴对并将其分离。因此,W03@Ag2WO4@CS纳米异质结可以有效地将周围的过氧化氢和水分解成自由基,通过电子空穴对产生自由基进而杀死癌细胞。另一方面,WO3@Ag2WO4@CS纳米异质结也能通过六价钨的氧化还原反应消耗细胞内的谷胱甘肽,导致活性氧水平升高和抗辐射能力降低。该研究提供了一种新型的纳米辐射增敏剂,通过增强辐射反应和降低肿瘤的辐射抗性两方面来提高放疗的疗效。