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生物光热治疗是指利用光热治疗剂的光致加热效应，在近红外激光的辐照下，只将肿瘤区加热至有效治疗温度，以达到对肿瘤细胞的特异性消除，是近年来新兴的一种肿瘤微创治疗技术，具有良好的应用前景。光热治疗技术的有效实施，离不开长波长的近红外激光光源以及在此波长有良好吸收性能的光热治疗剂。目前一些具有等离子共振的纳米材料作为光热治疗剂被应用于光热治疗，但是它们的合成方法过于繁琐，且不能做到对合成形貌的可控性。此外，在近红外吸收性能方面，它们的吸收谱带均较窄，并且都未能对近红外长波长端的热疗“第二窗口”产生高的吸收值。因此，开发对长波长近红外线具有高效吸收的光热治疗剂，使其能够对1000-1400nm范围内的近红外光产生强烈吸收特性，并且在合成过程中能够做到对材料形貌的可控性，是光热治疗研究面临的又一重要难题。本论文采用溶剂热方法，通过改变钨前驱体的种类、有机还原剂的种类以及钨的前驱体和还原剂的摩尔比，合成出多种纳米结构的混合价态钨基纳米粒子，分析其成均分为W18O49晶相，并且形貌了涵盖纳米球、纳米线、柱状纳米刷和梭形纳米粒子等，尺寸在几十纳米到几百纳米间可控。光学测试表明，在1000nm-1400nm波长的近红外区域（生物热疗“第二窗口”）所得样品均具有很高的吸收值。综合考虑生物光热疗法中对纳米结构和光学特性的需求，论文选定W18O49纳米球作为热疗实验的目标光热治疗剂。在采用多聚赖氨酸（PLL）对纳米球进行表面修饰后，纳米粒子带有稳定的正电荷。MTT法检测PLL修饰前后的纳米球均具有良好的生物相容性。随后的近红外吸收性能检测实验显示，PLL修饰前后的纳米球粉体和纳米球的水分散液均在近红外区均具有良好的吸收性能。并且后续又进行了体外细胞摄入量实验，光热转化实验及体外肿瘤光热治疗实验。结果显示，与肿瘤细胞共同孵育24h后，肿瘤细胞对纳米粒子的摄入量约为投入量的6.06%。浓度为0.25mg/mL的纳米粒子分散液在近红外激光（1064nm，1.415W/cm2）照射10min后，温度升高约为25oC。细胞实验结果表明，在1064nm的近红外激光辐照下，功率密度为1.061W/cm2，辐照时间为10min时，能完全杀死辐照区域的肿瘤细胞。相似过程中，在880nm的近红外激光辐照下，功率密度为2.122W/cm2，时间为6min时，也能完全杀死肿瘤细胞。本论文开发出易于合成、形貌可控，且近红外吸收性能优异的混合价态的W18O49纳米粒子，将其应用于生物光热治疗实验，结果非常理想，并且将应用波长拓展到热疗“第二窗口”，增加了生物光热疗法的可操作性。