癌症不仅是目前人类首要的致死原因,同时也是一个重要的公共健康问题。仅在2018年,全球范围内有1810万癌症新发病例和960万癌症死亡病例,也就是说平均每天有近5万人被确诊患癌,有2.6万人因癌症死亡。因此破解这一难题显得非常紧要。传统的治疗方法如应用广泛的化疗虽然能在一定程度抑制肿瘤,但也存在各种各样的不足,如较差的药物靶向,较大的毒副作用以及有限的疗效等,因此克服目前化疗存在的缺陷十分必要。而纳米技术的出现则为此提供了新的契机——诸多纳米材料不仅可以用于负载化疗药物并将其靶向运输至肿瘤区域,而且在其他多种新型肿瘤治疗策略中也得到了探索与应用。因此,在本论文中我们通过合成多种纳米材料并负载不同药物对肿瘤进行多模型治疗来改善这些缺陷。先是通过合成MoSe₂@PDA-Dox纳米复合物对肿瘤进行化疗与光热协同治疗,其相比于药物化疗提高了疗效并降低了毒副作用;之后我们通过构建MOFs-MB-DHA@PLA@PEG纳米复合物对肿瘤进行化疗与光动力协同治疗,进一步增强了疗效并实现了对肿瘤的特异性治疗;最后我们通过简单方法制备了 Cu-TCPP纳米片并对肿瘤进行治疗,其不仅具有很高的特异性与低毒副作用,而且大大简化了材料合成步骤。具体说明如下:1.我们发展了一种新的光热纳米载体——聚多巴胺包覆的硒化钼（MoSe₂@PDA）用来负载抗肿瘤药物阿霉素（Dox）,从而合成了MoSe₂@PDA-Dox复合纳米治疗体系。在本体系中,包裹在表面的PDA不仅可以提供锚点来结合并负载Dox,还可以降低材料的生物毒性并提高光热效果。MoSe₂@PDA纳米复合物展现出良好的生物相容性与稳定性,以及较高的光热转换效率。而由于负载的Dox是通过MoSe₂@PDA纳米复合物递送,并在低pH与热的双刺激响应下释放,其毒副作用得到了很大程度的控制,展现出对肿瘤细胞的专一治疗特性。活体实验显示小鼠经过MoSe₂@PDA-Dox纳米复合物治疗之后,肿瘤组织遭到了严重破坏,肿瘤细胞被很大程度地消除。总之,MoSe₂@PDA-Dox纳米复合物展现出了较高的化疗与光热治疗协同抗肿瘤的效果,比之单一的药物化疗具有更高的疗效与低毒副作用。2.在上一个工作中,我们通过搭载化疗药物的光热纳米载体对肿瘤进行了较为有效的治疗,然而这一纳米治疗体系的整体疗效以及对肿瘤治疗的专一性还可以进一步优化与提高。因此,我们合成了一种小尺寸的纳米金属有机框架材料（MOFs）——MIL-101（Fe）。它作为智能运载系统同时负载了化疗药物双氢青蒿素（DHA）与光敏剂亚甲基蓝（MB）。MIL-101（Fe）除了作为载体,它在肿瘤微环境中所释放的铁离子不仅可以增强DHA的治疗效果,还可以催化肿瘤组织中的H₂O₂产生氧气,从而增强纳米复合物的光动力治疗效果。随后,我们相继用聚乳酸（PLA）与聚乙二醇（PEG）修饰在合成的MOFs-MB-DHA表面,不仅提高了材料的亲水性与生物相容性,还可以实现药物对蛋白酶K的刺激响应释放并降低对正常细胞的副作用。总之,这一纳米平台的构建不仅实现了化疗药物对于肿瘤组织所具有的蛋白酶K与酸性的双刺激响应释放,并且通过酸性条件下释放的铁离子增强了药物疗效。体外与体内实验都表明基于MOFs-MB-DHA@PLA@PEG的化疗与光动力的协同治疗显示出优异的疗效,在较低毒副作用的前提下对肿瘤造成了较为彻底的破坏。与此同时,MIL-101（Fe）还可以用作T₂核磁成像造影剂,从而实现了纳米平台的诊疗一体化应用。3.在之前的工作中,我们通过构建纳米治疗体系克服了药物化疗的一些缺陷,并对肿瘤进行了有效消除。然而,相对复杂的合成路线与治疗方式可能会限制材料的应用。为了简化材料合成途径并进一步特异性消除肿瘤,我们通过简单的溶剂热法制备了一种超薄二维MOF——Cu-TCPP纳米片,它可以选择性地在酸性肿瘤微环境产生单线态氧（¹O₂）。这一过程是基于纳米片中TCPP配体先被肿瘤细胞所富含的酸性过氧化氢所过氧化,接着在具有类过氧化物酶活性的纳米片与释放的微量铜离子的共同作用下被还原成过氧自由基,最后两个过氧自由基通过罗素机制自发重新结合并反应生成具有细胞毒性的¹O₂,从而有效消除肿瘤细胞。此外,Cu-TCPP纳米片还可以通过循环氧化来消耗肿瘤细胞中的谷胱甘肽（GSH）,抑制了 GSH对于¹O₂的清除,从而进一步提高了疗效。利用这些特性,单一 Cu-TCPP纳米片就可以高效专一性破坏肿瘤,比之药物化疗具有更高的选择性与更低的毒副作用。