MXene作为典型的碳基二维材料,其独特的性质使得其在近些年得到了广泛的研究。其中Ti₃C₂作为最早被合成应用的MXene材料之一,在电化学、传感、纳米医学等领域均表现出极大的潜力。由于其在近红外一区（NIR-I）的较强吸收和高光热转换效率,Ti₃C₂纳米片在808 nm激光照射下具有快速升温的特性,是理想的肿瘤光热治疗试剂。多金属氧酸盐（POMs）,一种具有稳定结构和物理化学性质的超小无机纳米团簇,其可调的组成赋予其广泛的应用领域如生物医学影像、放射治疗、光热治疗和催化。而GdW₁₀基POMs由于其组分中的Gd和W,可用作磁共振成像（MRI）和X射线计算机断层扫描成像（CT）双模式造影剂,以精确引导、监控肿瘤治疗过程。本论文中,我们通过在Ti₃C₂纳米片上共价负载GdW₁₀基POM,制备了用于双模式成像引导的高效光热诊疗的一种新型复合纳米片。所制备的这种复合纳米片表现出低细胞毒性,并且在近红外激光的照射下可进行光热治疗,高效杀伤肿瘤细胞。此外,由于POMs在MRI/CT双模式成像上的出众性能,用POMs修饰的MXene纳米片可通过MRI/CT双模式成像来精确引导、监控整个光热治疗过程,提高光热治疗效率的同时确保治疗的安全性。在活体治疗实验中,光热治疗组的小鼠肿瘤在治疗结束后的短时间内即已得到完全消除,并在整个观察期内没有出现复发现象。综上所述,这种复合纳米片在肿瘤的诊疗中有很大的应用前景。全文分为以下三章。第一章主要介绍了二维材料在肿瘤诊疗领域的研究进展、纳米材料诊疗功能化的分类及研究现状。第二章详细介绍了GdW₁₀@Ti₃C₂复合纳米片的制备和表征,并对其细胞毒性、体外和体内的治疗效果进行了深入研究。所制备的GdW₁₀@Ti₃C₂复合纳米片具有较均一的水合动力学直径以及较高的结构稳定性,可稳定分散于多种溶液体系中。紫外-可见-近红外光谱表明其在近红外区域的较强吸收呈现浓度依赖性,并且具有在近红外激光的照射下快速升温的性质,可作为光热治疗试剂用于肿瘤的治疗。体外细胞毒性实验表明GdW₁₀@Ti₃C₂复合纳米片具有较低的细胞毒性,而在近红外激光照射下能高效杀伤癌细胞。通过共聚焦吞噬实验可以观察到共孵育4 h后细胞大量吞噬GdW₁₀@Ti₃C₂复合纳米片,说明其有较好的被动靶向效果。体内、体外MRI/CT成像实验表明GdW₁₀@Ti₃C₂复合纳米片具有较好的MRI和CT成像性能,其r₁=7.09 mM^-1 s^-1,CT成像系数=20.33 HU/mM,且注射材料后肿瘤区域均有明显信号变化,因此GdW₁₀@Ti₃C₂复合纳米片是理想的MRI/CT双模式成像诊断试剂。最后,活体实验证实了GdW₁₀@Ti₃C₂复合纳米片在荷瘤鼠体内同样具有良好的双模式成像引导、监控下的精准高效光热治疗效果,说明其是理想的肿瘤高效光热诊疗试剂。