临床生物医学需求的不断增长以及纳米生物技术的快速发展,大大促进了用于生物医学应用的各种有机/无机纳米体系的产生。具有良好生物相容性的二维(2D)纳米材料是一类独特的新型纳米材料,由于其独特的组成,结构和物理化学特性,在肿瘤诊疗中显示出前所未有的优势和优越的性能。本文利用二维纳米材料的荧光淬灭能力、光热以及光动力特性,通过可控组装构建了三种纳米诊疗体系,实现了肿瘤的特异性诊断及多种方式协同治疗。论文的主要内容如下:1.合成了尺寸均匀,具有优异的荧光淬灭效率和光热性能的二维超薄Pd纳米片(NSs)。基于尺寸均匀的Pd NSs对ssDNA和dsDNA不同的亲和力,结合其对荧光基团距离相关的高效淬灭能力,构建检测循环肿瘤DNA(ctDNA)的荧光生物传感器。我们设计了一对具有DNA单链粘性末端结构的荧光检测探针,在没有目标片段时,单链粘性末端与PdNSs之间的强烈相互作用使得DNA检测探针被吸附到Pd NSs的表面,导致有效的荧光淬灭。在目标DNA存在时,它可以通过T4 DNA连接酶将DNA检测探针连接形成的长链的DNA双螺旋结构,Pd NSs对dsDNA的弱的亲合力使得长链DNA远离Pd NSs的表面,荧光恢复,实现对ctDNA的检测。Pd NSs出色的荧光淬灭效率和对ssDNA/dsDNA差异亲和力使其具有良好的检测能力,而无需信号放大。该体系经济高效,在肿瘤诊断中具有广阔的前景。2.合成了一种新型多功能的Pd@Au双金属纳米片修饰中空介孔MnO2(H-MnO2),该体系不仅可以实现细胞核靶向的第二近红外区(NIR-Ⅱ)响应的光热治疗(PTT);还可以缓解肿瘤微环境(TME)缺氧,增强光动力治疗(PDT)效果。PdAu纳米片在NIR-Ⅱ区光热转换效率(PTCE)高达56.9%,优于已报道的Cu9S5纳米颗粒(37%),Cu3BiS3纳米棒(40.7%)和Au/Cu2-xS纳米晶体(43.2%)。利用细胞核靶向分子TAT功能化纳米片,并与Ce6一起修饰于可生物降解的中空H-MnO2(～100 nm)表面,以构建分级靶向多功能纳米诊疗平台(TAT-Pd@Au/Ce6/PAH/H-MnO2)。得到的纳米诊疗平台表现出良好的肾脏清除逃逸能力,增加了肿瘤组织处的积累。纳米诊疗平台可以在酸性的肿瘤微环境(TME)中降解,与内源性H202反应生成02,缓解肿瘤缺氧,从而增强PDT效果;释放的小尺寸TAT-Pd@Au纳米片可以有效进入细胞核实现高效的PTT。由于PTT/PDT的协同治疗作用,该体系显示出良好的治疗效果。这种分级靶向、TME响应、缺氧缓解PDT的NIR-Ⅱ响应的PTT协同治疗策略为纳米材料的癌症治疗提供新的途径。3.设计了一种近红外响应的2DTi3C2/g-C3N4异质结构,用于原位产生氧气增强PDT和PTT协同治疗效果。与g-C3N4相比,将Ti3C2与g-C3N4组装改善了光致载流子的分离效率,将g-C3N4的吸收扩展到NIR区域,增强其光催化活性。在Ti3C2/g-C3N4表面进一步修饰丁基三苯基溴化膦(TPP)以赋予靶向线粒体的功能。得到的Ti3C2/g-C3N4-TPP一方面可以通过电子转移产生不依赖氧的·O2-和.OH。另外,由于其具有光催化分解内源水的能力,可以产生大量的氧气,可以通过能量转移实现氧气自供给的1O2的产生,在常氧和低氧条件下该材料均可进行高效多模式的PDT。由于Ti3C2的良好光热性能,Ti3C2/g-C3N4-TPP还可以实现PTT。这项工作扩展了 g-C3N4的PDT应用,提供了可控设计具有特定波长吸收能力的光催化纳米材料新思路,克服了肿瘤缺氧的局限性,实现高效的PDT治疗。