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随着纳米科学技术的发展,越来越多的研究表明无机纳米粒子形成的特定的组装结构会表现出与分散的单个纳米颗粒差异显著的光学、电学或磁学特性,在肿瘤诊疗的应用中大放异彩。然而受限于组装体形貌的单一性,在溶液状态下得到各向异性的无机纳米颗粒组装材料仍然具有挑战性,这严重阻碍了对组装体集体性质的深入研究及生物应用功能的拓展。因此如何构建不同形貌的组装结构具有重要意义。基于此,我们通过用结构导向的两亲性嵌段共聚物修饰纳米颗粒得到组装的杂化基元,在乳液受限条件下构筑各向异性的组装结构。两亲性嵌段共聚物修饰的纳米颗粒杂化基元具有表面活性剂的功能,可以显著的减小油水界面的表面张力,从而被锚定在乳液界面上,从而将纳米颗粒的组装限制在乳液界面上。在此基础上,我们引入了另一种能与嵌段共聚物接枝的金纳米颗粒杂化基元在界面竞争吸附的具有表面活性的物质(界面竞争吸附剂),从而进一步限制纳米颗粒的组装行为,从而实现对组装形貌及组装体性能的调控。我们研究了 PDM-PMMA-SH修饰的金纳米颗粒杂化基元(Au@BCP)的一元组装体。可以通过调控Au@BCP的浓度、表面活性剂浓度等因素调控Au@BCP在油水界面上的吸附,以制备不同的组装结构。通过调控PDM-PMMA-SH修饰的金纳米颗粒杂化基元(Au@BCP)与具有良好的生物相容的可降解游离聚合物(PLGA)在乳液界面的竞争吸附作用,制备了具有不同金组装图案的PLGA-Au二元组装体。可以通过调节Au@BCP的浓度、表面活性剂浓度、PLGA浓度、表面活性剂种类等因素得到具有一维组装弧、组装球冠、二维组装盘、组装环等图案的PLGA-Au二元组装体(J-PLGA-Au,R-PLGA-Au,V-PLGA-Au)。由于具有金组装环图案的R-PLGA-Au组装体(RPA)具有比未组装的Au@BCP更强的光热能力,我们对RPA的生物应用进行了研究。RPA在药物控释、光声成像以及肿瘤的光热/药物联合治疗中都具有出色的表现。更值得一提的是,Au@BCP一次组装形成RPA,实现了光声成像/光热治疗效果的提升。而RPA在动物体内的二次组装实现了材料在肿瘤区域的长时间富集,不仅使得药物治疗具有更加长效的作用而且光热治疗后具有更长时间光声成像的能力。这表明我们设计的光热剂RPA在实时监测肿瘤光热治疗过程与术后长时间的肿瘤诊断与观察中具有极大的应用潜力。为进一步证实“界面竞争吸附理论”的合理性,我们选用了无机纳米颗粒(Fe3O4与Cu2_xS)代替游离聚合物(PLGA)成为“界面竞争吸附剂”,与嵌段共聚物接枝的金纳米颗粒(Au@BCP)共组装,制备了形貌可控的Au-Fe3O4二元组装体与Au-Cu2-xS二元组装体。值得一提的是,无论“界面竞争吸附剂”是游离聚合物(PLGA)还是油相纳米颗粒(Fe3O4与Cu2_xS),都可以通过调节Au@BCP,界面竞争吸附剂以及表面活性剂三者的相对浓度,来制备相似的Au@BCP组装图案(环状R-PLGA-Au与环状R-Au-Fe3O4)。我们初步证明了二元组装体的形貌由界面竞争吸附以及乳液结构两个因素的调控。这再一次证明二元组装结构中嵌段共聚物修饰的纳米颗粒杂化基元的组装图案受基元的尺寸、形貌影响较小,主要取决于基元在油水界面上的定位。该理论为我们将不同形貌的杂化基元构建特定结构的组装体提供了理论指导,为对其组装结构与组装体集体性能的构效关系的研究奠定了基础,对为多元组装结构在肿瘤的精准成像与高效治疗提供了可能。