放射疗法是一种众所周知的非侵入性治疗方法,临床中超过50%的癌症患者采用放疗手段。在理想的放射疗法中,在肿瘤内接受放疗剂量,同时周围的健康组织能够免受辐射损伤。为了实现这一目标,可以通过与纳米医学相结合来改善放射疗法。纳米颗粒是一种非活性物理放射增敏剂,在肿瘤部位,纳米颗粒周围的沉积辐射剂量会局部增加。最近,具有诊断和治疗功能的铋基纳米颗粒由于高原子序数,低毒性和低成本作为放射治疗和成像中的治疗剂引起了广泛的关注。在这项研究中,我们引入了新的多功能铋基纳米粒子,铋铁氧体（BFO）和氧化铋钆（Bi Gd O3）纳米粒子作为放射治疗和成像的放射增敏剂。用溶胶-凝胶法合成了纳米粒子。在合成纳米颗粒并用PEG对其进行表面修饰后,通过CCK-8测定评估纳米颗粒的生物相容性。通过体外（克隆形成实验和CCk-8测试）,体内和凝胶剂量测定评估BFO和Bi Gd O3纳米颗粒对放射治疗中的辐射剂量增强的影响。使用具有的4T1乳腺癌BALB/c雌性荷瘤鼠进行体内癌症放射疗。用于MR和CT图像的体模研究的弛豫时间（R2）和CT值（HU）显示出与纳米颗粒和浓度的线性关系,这证明了纳米颗粒的对比增强效果。此外,铋铁氧体纳米颗粒具有磁性,我们测量了纳米颗粒在外部交变磁场中的感应加热特性,以评估它们作为磁热疗介质的适用性。此外,在该研究中,通过蒙特卡罗模拟（MCNP6）和低单能分析方法计算了在近距离放射治疗源存在下不同铋基纳米颗粒（铋,氧化铋,硫化铋和铋铁氧体）的物理剂量增强。对于两种辐射源和模拟方法而言,纯铋纳米粒子的剂量增强因子最大,其次是氧化铋,硫化铋和铋铁氧体。基于铋的纳米颗粒的剂量增强随着纳米颗粒的尺寸和浓度的增加而增加。总的来说,我们的实验和理论结果清楚地显示了纳米粒子可用作多模式成像和放射增敏剂。结果表明纳米粒子作为一种新的诊疗药物值得进一步研究。