由于癌症的高发病率和病死率，癌症的研究得到广泛开展，光学治疗以其高效性，低毒副作用，以及高选择性备受大家关注。对于肿瘤的光学治疗大致包括光热治疗和光动力治疗，前者的原理是利用纳米材料吸收近红外光的能量产生热量，从而达到杀灭肿瘤的目的；后者是利用光敏分子吸收可见光或者近红外光的能量产生单线态氧和活性氧自由基，然后利用这些活性物质来杀伤肿瘤。但是，单纯的光学治疗也有一定的弊端，比如光的穿透深度有限，肿瘤细胞对光学治疗产生的抵抗，肿瘤微环境对光学治疗的产生的不利，以及较大功率密度造成的正常组织杀伤等限制了光学治疗的发展。因此，亟需其他模式的治疗介入到光学治疗中，以期达到联合协同效应。　　本论文的主要研究内容和结论如下：　　第一章：系统性介绍了光学治疗的概念，应用范围，优势及其弊端。同时也介绍了常用的光热材料和光动力材料。最后介绍了经典的光学治疗和其他模态治疗的成功案例。　　第二章：在本实验室开发新型有机光热试剂的基础上，探讨了有机共轭高分子PEDOT:PSS作为药物载体的优势。我们的研究发现，PEDOT:PSS作为药物载体有如下优势：首先，有机共轭高分子的光热作用能显著加速化疗药物进入细胞，增强治疗效果。其次，有机共轭高分子本身也能促进光敏分子进入细胞，提高细胞水平的光动力治疗效果。最后，不溶于水的化疗药物也能通过相同的作用方式装载到纳米载体上，水溶性问题得到很好解决，而且药物的作用得到很大程度保留。　　第三章：由于新型有机光热试剂的广泛应用，大家普遍关心的是有机高分子材料的生物相容性问题。因此，我们系统性比较了常用的两种共轭高分子通过不同的表面修饰后对免疫系统的刺激作用。一方面，我们发现生物相容性较好的有机高分子材料PPy，另一方面，我们也发现经过聚乙二醇修饰后的PEDOT:PSS对免疫系统有明显的刺激作用，可作为一种潜在的免疫佐剂。　　第四章：我们探讨了如何将小分子光热试剂以及光敏分子整合到同一个纳米骨架上，以期实现多模态成像引导下的联合治疗。我们最终通过同一种纳米材料IR825@C18PMH-PEG实现了多模态成像引导下的光热联合光动力治疗。　　第五章：为了提高光动力治疗的效果，我们采用了另外一种改善肿瘤微环境的途径来达到增强光动力治疗目的。荷瘤小鼠通过局部或者系统给药的方式使用透明质酸酶后，肿瘤部位的血管密度和有效血管面积得到很大程度提升，这样提高了肿瘤局部的血液灌注量，因此肿瘤部位的乏氧得到很大程度改善。此外，由于降低的组织间压力和增加的局部血流灌注量，使得纳米材料在肿瘤部位的富集量增强。利用透明质酸酶带来的优势，我们不仅成功增强了原发瘤部位光动力治疗效果，而且对转移淋巴结光动力杀伤也有提高。因此，透明质酸酶的使用能显著增强光动力治疗的效果。　　综上所述，在这篇博士论文中，我们探讨了共轭高分子作为药物载体的各种优势。为了推广共轭高分子在生物医学的应用，找到生物相容性更好的共轭高分子材料，于是我们研究了常用共轭高分子与免疫系统的相互作用，最终找到生物相容性较好的PPy，以及可以作为潜在免疫佐剂的PEDOT:PSS-PEG。除了有机高分子材料，我们同时也试图将有机小分子光热材料和光敏分子同时整合到高分子骨架上，最终实现了多模态成像引导下的光热光动力联合治疗。除了改变纳米材料本身来实现增强治疗的目的外，我们也尝试过改变肿瘤微环境的办法，通过应用透明质酸酶改善肿瘤部位的乏氧以及提高纳米材料在肿瘤部位的富集来达到增强光动力治疗的效果。本论文的研究不仅拓展了有机共轭高分子和有机小分子在肿瘤成像以及治疗方面的应用，而且对肿瘤治疗提供新的思路。