光热疗法已被证明是治疗癌症效果显著的方法。然而,光热试剂相对较低的光热转换效率、在肿瘤部位有限的富集和穿透仍然是阻碍光热疗法临床应用的挑战性问题。光热试剂在肿瘤部位的靶向聚集及深度渗透是决定其疗效的两个重要因素。基于肿瘤高渗透性及滞留效应的高效被动靶向要求光热试剂具有相对较大的尺寸,但是由于肿瘤部位致密的细胞外基质,较小尺寸的纳米材料才能深入渗透到肿瘤组织内部。因此,肿瘤的靶向聚集及深度渗透对光热试剂尺寸要求的矛盾问题一定程度上制约了光热治疗的实际应用。本论文基于聚乙二醇修饰苯胺四聚体（TAPEG）和水溶性柱[5]芳烃（WP5）间的主客体作用开发了具有相分离特征的超分子核壳纳米材料。得益于TAPEG的质子掺杂特性,所设计的核壳结构具有肿瘤弱酸微环境诱导的尺寸切换性能（即在正常生物部位,核壳结构尺寸在200nm,在肿瘤部位,尺寸会缩减到50nm）,成功结合了大尺寸纳米颗粒高肿瘤聚集以及小尺寸纳米材料强肿瘤渗透的特性。此外,WP5（?）TAPEG在酸性微环境下的结构转换、疏水空腔和核壳结构组装体的双重调控,显著增强了其在NIR-Ⅱ区的吸收以及光热转化效率。综合WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体在肿瘤微环境的尺寸切换以及光热转化效率增强特性,该光热试剂通过NIR-Ⅱ区光热治疗实现了肿瘤的完全清除。具体研究内容如下:1.选取TAPEG为客体分子,与大环主体WP5发生主客体识别相互作用形成复合物,并在水溶液中自组装得到WP5（?）TAPEG超分子核壳结构组装体。通过核磁氢谱、荧光滴定等手段表征其相互作用,计算出主客体之间的化学计量比（1:1）与结合常数（Ka=（2.50±0.43）×105 M-1）。通过透射电镜观察以及马尔文粒径仪表征发现:WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体具有pH响应尺寸可切换的特性,在中性pH下平均直径为200 nm,在酸性微环境下平均直径为50 nm,这不仅有利于组装体在肿瘤部位的聚集,而且有利于组装体对肿瘤的高渗透。其次,研究了 WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体在不同pH条件下的近红外吸收特性,发现其在NIR-Ⅱ生物窗口肿瘤光热治疗的潜在应用。进而研究了 WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体的体外光热性能,对影响光热过程温度升高的因素（pH、浓度、激光功率密度）和光热升温稳定性进行考察,并计算出其光热转换效率高达60.2%。2.基于WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体优异的的光热转化性能、pH刺激响应的尺寸变换、独特的核壳结构等特性,进一步探究其在癌症治疗上的应用潜能。首先,研究了 WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体对抗癌药物阿霉素（DOX）的负载与释放性能。结果表明:WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体对DOX的高包封率（91.7%）和载药率（13.1%）;在1064 nm激光照射下,DOX释放速率与释放量均随pH值的降低而提高,揭示了 WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体的药物缓释具有pH刺激响应和NIR-Ⅱ光响应特性。其次,通过激光共聚焦显微镜观察证明:WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体成功进入肿瘤细胞内部并且实现DOX在细胞内的可控释放。随后,研究了 WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体的细胞毒性,结果表明,WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体对正常细胞具有良好的生物相容性,然而对癌细胞具有特异性毒性,这种差别是TAPEG在肿瘤细胞微环境中发生化学变化所导致。最后,探究了 WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体的抗肿瘤机制。通过细胞线粒体膜电位的降低与抗体蛋白的表达规律证明,WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体的抗肿瘤活性是由线粒体凋亡通路所介导。3.研究WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体对实体肿瘤的光热治疗效果。WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体在小鼠体内的生物相容性实验结果表明其低毒副作用;通过药代动力学实验,测量出WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体在小鼠体内的半衰期（139.6 min）;通过肿瘤的离体荧光成像,证明了 WP5（?）TAPEG超分子核壳组装体具有快速的肿瘤靶向能力。在此基础上,对荷瘤小鼠的光热治疗效果进行了探索,并分别通过化学治疗、光热治疗和化学-光热联合治疗开展小鼠体内的抗癌实验。光热治疗的抗癌取得显著疗效,并且小鼠依然保持着健康,没有出现异常的生理状态。