当今,肿瘤是威胁人类健康的几大疾病之一。临床上常用的治疗手段,包括化疗,手术切除和放射治疗,但这三种方法都有各自的局限性。因此,急需寻找并发展一种新型且高效的肿瘤治疗方法,以应对日益严峻的肿瘤威胁。近年来,随着纳米技术的飞速发展,纳米材料由于其独特的光、电、磁等物化性质被广泛应用于肿瘤诊疗之中。并且,纳米材料特殊的物理性能,也能被用于开发一些基于新型作用机制的肿瘤治疗方法,如基于纳米材料的肿瘤光学治疗等。除此之外,纳米材料通过主动靶向或被动靶向(高通透性和滞留效应(EPR)),可以有效地在肿瘤部位富集,从而在降低毒副作用的同时,进一步提高治疗效果。近几年,含重金属元素纳米结构由于其对X射线的强吸收能力,被广泛应用于增敏放射治疗。同时,对其表面进行功能化后,可以实现多功能影像导航下的的肿瘤治疗。本硕士论文以重金属元素为基础,构建了两种多功能纳米材料,用于影像导航下的肿瘤联合治疗,主要研究内容概括如下:1、超薄二硫化铼(Re S2)纳米片用于多模态影像导航下的肿瘤联合治疗:通过高温热分解法合成了一种均匀超薄、强近红外吸收和X射线吸收的Re S2纳米片。经过对材料表面进行聚乙二醇(PEG)修饰后,所得到的Re S2-PEG具有良好的生物相容性。另外,除了由于其具有强近红外光、X射线吸收,可以用于光声成像,X射线计算机断层扫描(CT)成像外,Re S2-PEG还能在无螯合剂条件下标记放射性同位素离子(99mTc4+),用于单光子发射计算机断层成像(SPECT)。通过静脉注射的方式,Re S2-PEG可以利用高通透性和滞留效应(EPR)效应在肿瘤部位进行高效富集,实现了多模态影像导航下的肿瘤光热/放疗联合治疗,有效抑制了肿瘤的生长。2.可代谢超小配位聚合物纳米结构用于核素标记及影像导航下的肿瘤增敏放疗:通过利用六价钨离子与没食子酸(GA)之间的配位作用,合成了超小的配位聚合物纳米点(W-GA CNPs)。经过聚乙二醇(PEG)表面修饰后,水合粒径为5 nm的W-GA-PEG能够稳定分散在生理环境中,具有很好的水溶性和生物相容性。除此之外,我们发现在无任何螯合剂存在的条件下,W-GA-PEG纳米点可以高效地标记放射性同位素(64Cu2+),用于正电子发射断层扫描(PET)成像。通过静脉注射的方式,利用W原子对X射线的强吸收,W-GA-PEG纳米点实现了PET影像导航下的肿瘤增敏放疗。更为重要的是,由于其超小结构,W-GA-PEG纳米小点可以通过肾代谢的方式,快速排出体外,大大降低纳米材料由于长期滞留体内所产生的毒性,有望作为一种高效低毒的肿瘤治疗试剂,应用于临床肿瘤诊疗之中。在本硕士论文中,我们构建了两种含重元素的纳米结构,并将其用于影像导航下的肿瘤治疗。该研究结果对含重金属元素纳米结构,在生物医药领域中的应用,具有宝贵的借鉴意义和参考价值。