目前,联合多种检测治疗手段进行肿瘤的早期诊断、治疗,以及通过联合多种成像手段对癌症筛查、诊断或评估预后等都具有极其重要的临床意义。核酸水凝胶作为抗癌药物的载药系统,既发挥核酸分子本身良好的生物相容性以及具有基因治疗效果的优势,又能保留原有的水凝胶在载药系统方面的优势,具有无比的优越性。本文主要研究内容如下:第二章以DNA纳米水凝胶为载体,结合饥饿治疗（Starvation therapy,ST）、光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）以及基因疗法（Gene therapy）联合治疗恶性肿瘤。首先用包含AS1411核酸适配体和缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）反义DNA互补序列的环状DNA为模板进行滚环扩增反应,扩增后自组装形成DNA水凝胶作为药物递送的生物载体,载入二氢卟吩e6（Ce6）、血红素（Hemin）和葡萄糖氧化酶（GOx）。其中Ce6、Hemin通过AS1411形成的富含鸟嘌呤（G）的G-四链体（G4）载入水凝胶中,此时形成的G4/Hemin复合物（AH）具有过氧化氢酶活性,可催化过氧化氢（H2O2）生成氧气（O2）。此时,GOx、AH、Ce6三者形成了用于饥饿治疗和PDT协同治疗的生物级联反应器,同时,结合HIF-1α相关通路的基因治疗,实现恶性肿瘤的联合治疗。本文通过细胞实验以及小鼠模型实验评估了级联反应器的协同治疗效果,与对照组相比,级联反应器治疗组具有显著的治疗效果,结果表明这种级联反应器在癌症的协同治疗上具有极大的潜在优势。由于恶性肿瘤细胞内谷胱甘肽水平较高,且具有还原性,可将光动力治疗产生的~1O2还原,从而降低光动力治疗效果。接下来的第三章,构建了负载纳米酶的RNA纳米水凝胶平台。该平台将纳米酶通过静电作用与RNA水凝胶结合,水凝胶用于保护纳米酶的催化活性,AS1411形成G4加载光敏剂Ce6用于光动力治疗。纳米酶可刺激响应于H2O2和谷胱甘肽（GSH）进行降解,从而促进产物的降解。同时,细胞内的核酸酶将对水凝胶进行分解,促进治疗基因MCT4 siRNA和miR-199a的释放,从而促进肿瘤治疗效果。通过体内外实验结果证实,该平台通过改善肿瘤微环境实现恶性肿瘤的光动力治疗、光热治疗（Photothermal therapy,PTT）、化学动力学治疗（Chemodynamic Therapy,CDT）以及基因治疗的多效联合治疗。