基于贵金属等离子激元与上转换材料结合的多功能核壳纳米复合材料,集成了多模态成像、光热效应、生物相容性好、疗效显著等特性,正逐步成为一种具有广阔应用前景的癌症诊疗平台。然而,其抗癌效果一直受到等离子激元与上转换材料组合合理性、以及穿刺深度增加的挑战。此外,由于温度对光热治疗（PTT）至关重要,所以提升其光热转换效率对高效PTT十分关键。在PTT过程中,通过单一激光诱导同步实现成像和热疗,会不可避免地面临治疗前正常组织损伤的风险。为获得精准的靶向治疗,纳米材料作为载体通常被用于实现化疗药物的肿瘤制导给药,从而在控释条件下较为理想地杀灭癌细胞且不产生副作用。因此,本文主要研究内容如下:1、以稀土 Yb3+和Er3+离子掺杂的GdOF为外壳、金纳米棒（GNRs）为内核,制备了 GNRs@GdOF:Yb3+,Er3+上转换纳米棒（UCNRs）。为了促进UCNRs在体内的吸收或排泄,利用降低生长液中十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的含量,设计并合成了具有较低长径比的金纳米棒。重要的是,在980 nm近红外（NIR）光照射下,GdOF:Yb3+,Er3+发射的绿光和红光与GNRs的可见光吸收基本重叠;通过合理调整Yb3+和Er3+离子的含量,可以增加低长径比GNRs在980 nm NIR激光激发下的局域表面等离子体共振（LSPR）吸收,从而促进PTT疗效。不仅如此,体内外试验表明,该复合材料具有优异的生物相容性和癌症治疗效果。这种具有上转换荧光、光热和生物相容性的多功能纳米复合材料将在生物成像和光热抗癌治疗中显示出很好的应用前景。2、设计和制备了一种新型荧光/热/核磁共振核壳上转换纳米材料,同时能够实现PTT和多模态成像。以GNRs为等离子体激元内核,并以稀土 Yb3+/Er3+共掺杂的NaGdF4为上转换荧光（UCL）外壳,两者融为一体形成了 GNRs@NaGdF4:Yb3+,Er3+UCNRs。采用水热法合成的NaGdF4壳可以替代GNRs表面的CTAB,从而有利于降低毒性和提高生物相容性。值得注意的是,发射的红光和绿光Yb3+/Er3+组合能够将NIR光转化为可见光,并恰好与GNRs吸收带重叠,从而提升了 UCNRs的光热转换效率。同时,为了便于UCNRs的体内吸收,设计了尺寸小且长径比低的GNRs内核。体内外实验数据表明,该核壳UCNRs在多模态成像及PTT方面显示出了潜在的应用价值。3、利用简单工艺在GdOF:Yb/Er纳米颗粒表面修饰了 GNRs,设计并制备了核壳结构GdOF:Yb/Er@（GNRs@BSA）纳米复合材料。通过恰当调变NIR光,可以分别独立实现高光热效率PTT和优质UCL成像,这基本能够解决诊疗过程中由于受热所诱发的风险。此外,在GNRs表面修饰牛血清白蛋白（BSA）能够使其获得良好的生物相容性和吞噬作用,并且叶酸（FA）的修饰可以使该纳米复合材料具有靶向功能。值得注意的是,一锅法制备的GNRs比晶种诱导法小得多,这不仅有利于肿瘤治疗期间热量的均匀分布,而且有助于治疗后纳米复合材料的代谢分解和荧光示踪。此外,该产品还可以被用作良好的磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT）造影剂,从而为癌症临床治疗领域提供多功能成像性能。4、利用简单的工艺路径将上转换纳米颗粒与蛋白修饰的金纳米点组合,然后装载化疗药物（阿霉素,DOX）并修饰靶向剂（叶酸,FA）,从而开发出了一种新型抗肿瘤平台。这种具有荧光共振能量迁移（LRET）效应的纳米平台在NIR激光照射下显示出很强的PTT疗效,并且表面修饰的FA能够进一步靶向癌细胞,即体内的病灶部位。同时,纳米材料载体具有pH敏感性的DOX释放能力,这有助于在NIR光激发诱导热效应辅助下,对酸性肿瘤微环境呈现出强释放响应,可以进一步提升体内抗肿瘤疗效。此外,通过整合上转换/金纳米杂化与多模态成像,可以实现在更深的穿刺深度内获得直接的癌细胞杀伤响应,有望彻底抑制肿瘤增殖。