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近年来,医学已经发展到可以在分子水平上进行高精度诊断和治疗的水平,通过设计和使用纳米尺寸范围内的材料来解决医疗和健康相关问题,受到越来越多的关注。纳米医学的研究涉及多个领域,包括使用生物、非生物、仿生或混合材料的药物递送、疫苗开发、抗菌、诊断和成像工具、可穿戴设备、植入物、高通量筛选平台等。这些进展中的许多已经开始转化为可行的临床产品,它在结构设计、催化性能、表面功能化、基因/药物储存和递送、细胞靶向和医学成像等方面给材料界带来了许多挑战。在这里,我们探究了新型纳米复合物在电化学发光生物传感平台及肝细胞肝癌治疗中的应用,并将其转化为临床。主要包括以下两个研究工作:1.基于自增强鲁米诺复合物功能化CuMn-CeO2纳米球的无酶电化学发光生物传感器用于B族链球菌的超灵敏检测本研究将自增强的聚乙烯亚胺-鲁米诺复合物（PEI-luminol）功能化的CuMn-CeO2（CuMn-CeO2-PEI-luminol）与多组分核酸酶（MNAzyme）介导的目标物循环扩增相结合,建立了一种新型实用的电化学发光（ECL）生物传感方法,对B组链球菌（GBS）进行超敏特异性检测。首先,将PEI共反应物与鲁米诺在一个分子内合成高效自增强的PEI-luminol发光集团,缩短了电子转移距离,增强了ECL信号。利用CuMn-CeO2负载大量的PEI-luminol鲁米诺,通过对H2O2氧化的高催化活性,增强了鲁米诺的发光效率。然后,利用目标物驱动的MNAzyme系统实现了GBS核酸序列的循环,产生了丰富的触发链,在电极表面进行杂交反应。本研究设计的无酶ECL生物传感器对目标DNA检测具有超强灵敏性,检测限分别为68 aM（合成DNA）和5×102 CFU mL-1（GBS菌株基因组DNA）。更重要的是,该生物传感器成功地应用于临床阴道/肛门拭子中提取的GBS基因组DNA的检测,检测结果低至320拷贝数。在本工作中,基于自增强鲁米诺复合官能团功能化的CuMn-CeO2纳米球的无酶电化学发光生物传感策略不仅能够实现对目标DNA的高灵敏度和高效检测,而且为临床样品中GBS的超敏检测提供了一个新颖实用的平台,它将成为核酸分析和临床诊断的有力工具。2.基于多孔有机二氧化硅纳米颗粒原位生长铜金属有机骨架合成具有pH和GSH响应性的多功能纳米复合材料作为药物纳米载体提高肝细胞肝癌治疗效率基于铜金属有机骨架在多孔有机二氧化硅纳米粒子上的原位生长,合成了双重pH和GSH响应多功能纳米复合材料作为纳米载体,用于增强肝细胞癌（HCC）治疗。这种新构建的可降解纳米复合材料DOX/SOR@MONs@MOF-199@SP94@mPEG具有精确的HCC肿瘤靶向性和在肿瘤区域的持久蓄积特性。特别地,由于有效的DOX和SOR装载和释放以及HCC特异性靶向肽SP94,它具有出色的抗肿瘤特性,而不会引起可观察到的全身毒性。在肿瘤微环境中,在轻度酸性肿瘤条件下,mPEG中酸不稳定的β-硫代丙酸酯连接子被破坏,这导致mPEG从纳米复合物中脱落。因此,将隐藏的SP94暴露并偶联至HCC细胞膜。纳米复合物中的Cu2+和-S-S-被HCC细胞内吞后,与GSH反应,纳米结构坍塌,释放出一定量的DOX和SOR,发挥其抗肿瘤作用。最后,内吞的纳米复合材料将降解为片段,可通过主动转运将其排泄。体外和体内抗肿瘤结果表明,它可能是靶向HCC治疗的有效纳米药物。组织病理学结果还显示,纳米复合材料具有良好的生物系统相容性,并且在体内具有广阔的应用前景。