癌症严重威胁着人类的生命安全及健康,传统的癌症诊疗技术在治疗患者的同时也会带来严重的副作用。为了进一步提高癌症的同步诊断和治疗效果,近年来研究人员开发了一系列多功能纳米材料用于癌症诊疗新技术。其中,金属-有机配位纳米材料具有独特的优异性质而受到广泛的关注,例如:（a）可体内降解/代谢;（b）易于成分调控;（c）具有大的比表面积;（d）易于表面修饰等。因此,金属-有机配位纳米材料已经广泛应用于多功能成像介导下的声动力治疗（SDT）、光动力治疗（PDT）、化学动力学治疗（CDT）、光热治疗（PTT）、化疗等多种新兴癌症诊疗技术。虽然目前的金属-有机配位纳米材料在癌症诊疗领域很有应用前景,但仍存在一些问题需要解决:（a）纳米级金属-有机配位材料尺寸通常为几十到几百纳米,易在肝、脾等网状内皮系统器官中积累,对生物安全性依然存在着潜在的威胁。（b）肿瘤微环境（TME）是一个复杂且多变的系统（例如:缺少葡萄糖、低的p H值、乏氧以及细胞内高的H2O2和谷胱甘肽（GSH）含量）。其中内源性GSH呈还原性,会严重影响活性氧（ROS）基的癌症治疗效果。（c）SDT/PDT是利用超声波/光激发声敏剂/光敏剂产生ROS来杀死癌细胞的高效技术。但当撤去超声波/光等激发源时,治疗效果也立即停止,往往导致肿瘤抑制效果不足、复发率高。（d）单一的金属-有机配位纳米材料有时无法实现其功能多样化,需要引入额外的功能纳米粒子（NPs）形成多功能复合材料,进一步提升金属-有机配位纳米材料的诊疗效果。围绕上述关键科学问题,本文从纳米材料的结构优化、TME的调节、药物递送系统（NDDSs）的设计、多模式联合诊疗等方向,设计并构筑了四种新型多功能金属-有机配位纳米材料,有望进一步促进金属-有机配位纳米材料在癌症诊疗方面的应用:（1）超小Gd3+-血卟啉配位纳米材料用于肿瘤声动力诊疗和快速代谢纳米级金属-有机配位材料的尺寸通常为几十到几百纳米,易在生物体内网状内皮系统器官中积累,对生物安全性依然存在着潜在的威胁。为了提高纳米材料在体内的代谢减少积累,通过两步超声法合成了一种超小的Gd3+-血卟啉配位纳米点（Gd HF-NDs）,可以快速通过肾脏途径经尿液代谢出体外保证高的生物安全性。在第一步中,将含有Gd3+离子和血卟啉单甲醚（HMME）分子的混合溶液置于水浴超声中,通过共价配位自组装形成Gd3+-血卟啉配位聚集体（Gd HF-A,～400 nm）。在第二步中,采用探针超声剥离法制备超小纳米点（Gd HF-NDs,～5 nm）。由于Gd HF-NDs的小尺寸效应,该声敏剂不仅可以从体内快速代谢,而且在相同条件下产生的有效ROS量是Gd HF-A的2.3倍。当Gd HF-NDs/PEG分散液通过尾静脉注射到荷瘤小鼠体内时,显示出优异的肿瘤磁共振成像（MRI）和SDT效果。更重要的是,Gd HF-NDs/PEG的体积很小,大多数Gd HF-NDs/PEG可以通过肾脏途径经尿液迅速排出体外,表现出高的生物安全性。因此,Gd HF-NDs/PEG可作为一种高性能、生物安全的声敏剂用于癌症诊疗。（2）Mn3+-血卟啉配位纳米材料用于肿瘤微环境增强的声动力诊疗和代谢肿瘤微环境（TME）是一个复杂且多变的系统（例如:缺少葡萄糖、低的p H值、乏氧以及细胞内高的H2O2和GSH含量）。其中过表达的GSH呈还原性,通常会影响超声驱动的SDT效果。为了消耗TME中的GSH,设计并构筑了一种氧化性Mn3+离子密封的Mn3+-血卟啉配位纳米材料（Mn（III）-HFs）,该材料可以高效地消耗GSH生成氧化谷胱甘肽（GSSG）,实现了GSH的高效清除。同时,Mn（III）-HFs在GSH溶液中显示出三个独特的优异性能:（a）GSH可以促进Mn（III）-HFs/PEG的纳米结构坍塌,提高纳米材料的降解/代谢;（b）内源性GSH的消耗和游离的HMME均可促进ROS的生成,提高SDT效果;（c）GSH还原后的Mn2+离子比Mn3+离子具有更好的MRI性能。因此,Mn（III）-HFs/PEG在小鼠体内表现出高对比度的T1/T2双模态MRI成像,同时显著抑制深部肿瘤的生长速度。（3）DOX@Mn3+-血卟啉配位纳米材料用于肿瘤药物递送和光动力-化疗在光/超声激发下,肿瘤中的光/声敏剂能有效地产生ROS杀死癌细胞。然而,当光/超声一旦关闭时,PDT/SDT的治疗效果也将立即停止,往往导致肿瘤治疗效果不足、复发率高。为了弥补PDT的局限性,制备了一种可激活的纳米级药物递送系统（NDDSs）,NDDSs展现了PDT和化疗协同治疗效果。该可激活的NDDSs是通过自组装Mn3+与HMME做为载体（Mn CPs）,然后负载抗癌药物阿霉素（DOX）,构建的可肿瘤特异性激活的DOX@Mn CPs/PEG。此外,Mn CPs的粒径为100 nm,具有大的比表面积(52.6 m~2 g-1),可实现药物的高效负载（27.2%）。DOX@Mn CPs/PEG可以响应肿瘤微环境中的GSH使得NDDSs结构塌陷,产生Mn2+离子用于增强MRI,释放HMME用于增强PDT,释放DOX用于增强化疗。当DOX@Mn CPs/PEG NDDSs分散液通过尾静脉注射到荷瘤小鼠体内时,展现出了高效的肿瘤富集现象,同时在体内协同PDT-化疗作用下,对肿瘤生长速率有明显的抑制作用。此外,该策略也可用于设计其它具有多功能联合治疗的NDDSs。（4）DOX/Cu S@Cu-MOF复合纳米材料用于肿瘤多模式诊疗Cu基金属-有机配位纳米材料（Cu-MOF）具有大的比表面积,因此在CDT和化疗的联合治疗中吸引力广泛关注。但其治疗效果有限,需要进一步引入光热治疗提升CDT效果,以最大限度地提高Cu-MOF的抗癌功效。为了进一步拓展Cu-MOF用于CDT和化疗的抗癌功效,通过简单的原位硫化策略,构筑了一种Cu S@Cu-MOF多功能复合纳米材料,实现了光热提升CDT和在酸性TME中提升化疗效果。Cu S@Cu-MOF复合纳米材料由平均尺寸约长200 nm、宽40 nm的梭形Cu-MOF组成,超小Cu S纳米点（～4 nm）均匀分布在Cu-MOF的表面或孔结构内。Cu S@Cu-MOF复合纳米材料表现出强的NIR光吸收和高的光热转换效率（39.6%）。特别是Cu S@Cu-MOF/PEG在NIR光照条件下,表现出光热增强的Fenton速率,实现高效的化学动力学治疗。此外,DOX/Cu S@Cu-MOF/PEG具有良好的DOX负载能力（25.5%）和p H响应DOX释放能力。当将DOX/Cu S@Cu-MOF/PEG分散液注射到小鼠肿瘤中时,可以通过光声（PA）成像和热成像对荷瘤小鼠进行监测。同时,协同PTT-化疗-CDT多模式联合治疗,小鼠的肿瘤生长被明显抑制。因此,通过简单的原位生长策略合成NPs@MOF多功能复合纳米材料,可以进一步拓展MOF基纳米材料的抗癌功效,实现多模式联合诊疗。