纳米酶是一类既具有纳米材料独特的物理化学性质,又有催化功能的模拟酶。相对于天然酶或其他人工模拟酶,纳米酶具有催化活性高、成本低、稳定、能够大批量生产等优点,使得它在医学、化工、食品、农业和环境等领域得到广泛应用。纳米酶的活性可以通过多种手段进行调控,而其中由于光学调控纳手段具有远程和高时间、空间分辨率等优点,受到了广泛的关注。相对于紫外光和可见光,近红外光可以在生物组织中达到最大深度,即所谓的生物组织光学窗口。此外,近红外光可避免紫外光存在的细胞毒性,因此,近红外光调控纳米酶在生物医疗领域具有重要价值。本课题针对近红外光调控纳米酶的设计、制备和生物医学应用问题,利用不同方法制备了铂负载于金纳米棒两端的复合纳米颗粒,研究其近红外光照射下的纳米酶催化性能,探究等离激元引起的光热效应和热电子效应,对纳米酶催化活性增强的贡献,并进一步考察了该纳米酶的细胞水平应用,展现了潜在的肿瘤治疗价值和意义。本文主要内容和研究结果如下:(1)利用晶种诱导生长方法,控制铂生长在金纳米棒两端,获得铂-金纳米棒的复合纳米颗粒,并优化条件调控铂-金纳米棒纳米酶的中心吸收波长在808 nm附近,以适合于近红外光调控纳米酶的研究。(2)研究铂-金纳米棒的纳米酶催化活性,考察在近红外光照射条件下催化活性变化及其相应的增强机制。发现近红外光照射下,铂-金纳米棒纳米酶的催化效率提高了 2.5倍,并实验验证了是等离激元引起的光热效应和热电子效应导致的酶催化性能的提升。(3)考察了细胞水平下铂-金纳米棒催化能力及其细胞杀伤效果,在近红外光照射下,铂-金纳米棒具有较好的杀死4T1细胞的能力。实验验证了铂-金纳米棒纳米酶的光催化和光热效应的协同作用导致了肿瘤细胞的凋亡,初步验证了其在癌症治疗方面的价值。(4)利用核酸调控制备铂-金纳米棒纳米酶。为了进一步优化催化性能及其生物亲和性,我们利用核酸调控纳米晶体生长的合成方法,制备了核酸覆盖的铂负载金纳米棒颗粒,为后续的生物医学应用奠定了良好的基础。