癌症已成为世界第二大疾病,严重影响人类健康。目前对癌症的主要治疗手段为化学药物治疗,其毒副性大,无靶向性,杀死肿瘤细胞的前提下,也杀死正常细胞。随着纳米材料的飞速发展,其具有优越性能为癌症治疗提供新的契机,被广泛应用于生物医药领域等方面。碳量子点(Carbon quantum dots,CDs)作为新兴的纳米材料越来越受大众关注,合成方法简单多样,方便可行,经济环保。其作为药物载药系统方面也具有非常好的优势,如优异的荧光特性,良好的生物相容性,低细胞毒性,光稳定性,同时表面易功能化可以进行合理药物装载及调控药物释放,增强抗癌药物的靶向性,提高药物治疗作用,减少药物副作用,这对癌症的治疗方面具有非常重要的意义。叶酸(Folic Acid,FA)是一种水溶性的B族维生素,是所有活细胞所需要的营养物质,因此哺乳动物必须从食物中获取叶酸来维持正常的生命体征。研究发现叶酸受体在大多数正常细胞中无明显表达,但在快速分裂的癌细胞表面高表达,被认为具有预防癌症和靶向肿瘤细胞的作用,特别是表面富含叶酸受体的宫颈癌细胞、乳腺癌细胞等,可以通过叶酸分子与抗肿瘤药物联用。阿霉素(DOX)是一种蒽环类抗肿瘤药物,常用于各种癌症的治疗,属于广谱抗瘤药。然而DOX不能有效达到肿瘤部位,利用率低。并且对人体的毒副作用较大,可引起严重的心脏毒性、胃肠道毒性和造血抑制。本论文通过水热釜合成法合成CDs,分别用FA和近红外探针进行合成CDs,使其具有靶向性。研究合成后的CDs应用于药物载药方面,本论文的研究内容主要包括以下两个方面:1.我们首先利用高温水热釜反应法将FA在高温高压作用下碳化制备出CDs,叶酸合成的CDs表面带有负电荷,与阳离子药物DOX进行静电吸附,合成出DOX/CDs。随后我们对CDs进行一系列的结构表征,发现在450nm处有最大吸收,与DOX结合后CDs的荧光淬灭。利用激光共聚焦对细胞摄取情况进行观察,发现当DOX从共体上释放后,淬灭的CDs荧光又复原,这种“off-on”荧光体系可以控制DOX的释放。接下来进行一系列的细胞实验,首先是细胞毒性实验,观察到CDs对细胞的毒性较低而DOX/CDs对叶酸高表达的He La具有较高的细胞毒性。其次利用流式细胞仪检测DOX/CDs对表面高表达的叶酸受体癌细胞的靶向性。利用高内涵仪器检测细胞凋亡情况。我们也进行了一系列的动物实验的研究,观察DOX/CDs对实体瘤的影响。实验结果表明DOX/CDs对肿瘤细胞具有靶向性并能够促进细胞凋亡,抑制实体瘤的生长。2.我们首先通过有机合成合成出近红花箐类荧光探针,其荧光穿透能力强,但水溶性差,我们将其通过水热釜法合成近红外碳量子点Cy CDs,增强其水溶性及荧光稳定性。通过对金属离子的选择性,我们发现Hg2+、Au3+能使Cy CDs荧光淬灭,当加入还原型GSH(谷胱甘肽)时,能使淬灭的荧光发生复原,形成“off-on”荧光体系。进行一系列的细胞成像实验以及动物体内荧光追踪,作为肿瘤治疗的靶标,诊断癌症的靶向显像剂外。