癌症、环境污染、人口老龄化和食品安全等严重威胁人类健康,其中癌症是医学领域尚未攻克的难题。迄今为止,包括手术、化疗、放疗、光疗、基因治疗、免疫治疗、靶向治疗、和微创疗法等在内的多种方法在临床上被广泛应用于癌症的治疗。为了减少治疗的副作用和提高治疗效果,人们已经发展了大量的多功能纳米复合材料平台用于癌细胞的早期诊断和精准治疗。然而,上述功能纳米材料依然存在较大的局限性,如安全机制不明确、药代动力学不清楚、产生免疫原性的可能性、炎症反应和组织损伤等问题。因此,科研工作者期望开发更加简单灵活的设计方法,实现纳米复合材料的可控制备,在高灵敏度检测,近红外成像,联合治疗等精准诊疗方面获得更好的性能。本研究论文选择高生物相容性的材料构建新型多功能纳米复合材料平台,以肿瘤特异性快速成像和精准治疗的目标为主要出发点,设计几种简单可控的纳米复合材料,用于拉曼报告分子的SERS检测,并研究其检测机理。同时,探索了复合材料在增强型光动力治疗和光动-光热联合治疗等方面的潜在应用。具体内容如下:（1）合成了DNA折纸（DNA origami）复合金二聚体材料。通过DNA origami上的捕获链与金颗粒上修饰的互补链碱基互补配对分别将两个直径为15 nm、40nm的金纳米粒子定点组装到DNA origami结构上,形成了DNA origami复合15 nm金二聚体和DNA origami复合40 nm金二聚体两种材料,这两种复合材料构成热点的间隙约为几个纳米。通过电镜和原子力表征,发现该合成方法产率较高,且复合材料的组装结构稳定。在建立模型之后,计算出电磁增强机理的增强因子,获得该复合材料表面等离子激元强耦合光学性质依据。然后选择罗丹明6G（R6G）拉曼标记分子与两种复合材料均匀混合,通过共聚焦拉曼测定这两种复合材料检测到R6G的拉曼信号,表明它们都具有表面增强拉曼散射效应,且DNA origami复合40 nm金二聚体可有效提高拉曼信号。（2）采用一步氧化还原法制备了g-C₃N₄复合MnO₂纳米材料,具有制备方便、稳定性高、开启型荧光响应等优点,是一种全新且有前景的生物成像与治疗应用材料。g-C₃N₄纳米片拥有高比表面积,良好的生物相容性,且有理想的荧光特性,在激光辐照下,可产生大量的单线态氧。该复合材料中的MnO₂可消耗谷胱甘肽（GSH）,从而降低GSH对单线态氧的消耗,因此该复合材料可有效用于增强型光动力治疗。（3）近红外发射的半导体量子点具有降低生物组织自发荧光、提高组织穿透深度等优点。本文通过严格控制反应酸碱性条件,实现了水相法一锅合成近红外AgInS₂/ZnS复合材料。该复合材料具有近红外的发射和优异荧光成像能力。在660nm激光照射下,该复合材料拥有良好的光热性能,且该复合材料能够有效产生单线态氧。因此,该复合材料在光热和光动力治疗中具有潜在应用。