恶性肿瘤是影响人类健康的主要疾病之一。随着手术、放疗及化疗的发展，癌症的治疗效果有了明显的提高。其中手术方案与技术的改进、放疗的技术与设备、包括智能化精确定位放疗的发展，以及化疗药物从非特异杀伤到近10年来靶向药物的问世，使肿瘤治疗从单一到综合、从单元到多元，有了明显的进步。但是，不可否认的是，即使是早期诊断、及时治疗，对于恶性肿瘤的疗效仍远不能令人满意。　　 目前，利用纳米粒子进行肿瘤早期的标志物检测技术、动态活体多模式影像诊断技术、根据纳米粒子光热转换效应原理开发的显像治疗一体化技术、纳米缓释药物与纳米药物递送器件已成为研究热点，并已取得了重大进展。以微纳米制造技术与纳米材料为基础的肿瘤诊断治疗技术，有望成为治疗肿瘤的有效手段，为肿瘤的预警与个性化治疗带来新的机遇。　　 对于重金属纳米粒子来说，一方面金属等离子体共振(surface plasmonresonance, SPR)峰的峰位、数目以及表面增强的拉曼散射的有效光谱范围等特征决定了其能否用于生物医学领域；另一方面这些特征都可以通过控制金属纳米结构的尺寸和形状进行调控。尺寸和形状控制的合成已成为金属纳米颗粒研究中的一个重要方面。金纳米球SPR峰位处于生物组织吸收范围(650nm，在体内使用时，无法区分金纳米球和生物组织。因此，金纳米球并不适用于体内使用。纳米壳、纳米棒和纳米笼这些纳米颗粒则都是共振可调，SPR峰位较为广泛，可分别通过调节纳米壳的内核和外壳的比例，纳米棒的长径比或是纳米笼合成过程中所涉及的几何参数而获得较窜的消光光谱。这三种纳米颗粒的消光光谱都包含700-900nm近红外区域。生物组织以及体液对这一波段的光吸收和散射最少，光透性最好，因而具有特定尺寸的纳米壳、纳米棒和纳米笼都适合体内使用。但由于苛刻的合成条件，常常难以获得合适的金纳米壳、金纳米笼，大大限制了其在实际中的使用。　　 金纳米棒具有两个吸收峰：一个位于可见光520nm区域，另一个位于800nm近红外区域。由于生物组织在近红外区域是相对透明的，近红外光能够穿透进入深部组织达lOcm，金纳米棒具有光热效应，即纳米颗粒在接受特定的激光照射时，可以将吸收的光子转变成光子引起晶格温度的升高。利用从这些颗粒散发的热能可以引起靶向细胞的损伤，这为利用金纳米棒吸收近红外光而产热破坏肿瘤细胞提供了理论依据。　　 介于此，本研究主要讨论的科学问题是金纳米棒在体内外用于肿瘤热疗的研究，为日后更深入研究及临床研究提供了现实依据。利用“种子调节生长法’’合成具有高产率、高单分散、尺寸均一、长径比可调、形貌良好的金纳米棒，在此基础上实现金纳米棒的功能化，采用m-SH-PEG替代包裹金纳米棒的稳定活性剂双分子层，以保证金纳米棒在非表面活性剂缓冲液中稳定存在，以及在金纳米棒表面连接上可与细胞特异结合的桥联分子（本研究所选用的是核酸配基）。在此基础上，利用乳腺癌和结肠癌细胞在细胞和动物水平上进行了金纳米棒的热疗研究。　　 首先，我们在金纳米棒的可控合成方面进行了探索。对“种子调制生长法”合成金纳米棒进行了改进。考察表面活性剂量的改变、抗坏血酸量的改变对金纳米棒可见光谱及形态学的影响，并对其机制做了初步的探讨。　　 其次，利用“种子调制生长法”合成的金纳米棒稳定于CTAB溶液中，由于CTAB具有生物毒性，在使用中需要去除在合成金纳米棒过程中大量的CTAB，并需要对金纳米棒进行一定的修饰以解决金纳米棒的生物相容性较差的问题。本研究利用m-SH-PEG对合成的金纳米棒进行了修饰，并以核酸配基为桥联分子实现金纳米棒与细胞特异结合。　　 接着，在此基础上，以乳腺癌和细胞和结肠癌细胞为模型，在细胞水平上进行了金纳米棒的热疗研究及免疫缺陷小鼠模型体内肿瘤的热疗研究。首先进行了金纳米棒细胞毒性的研究，经m-SH-PEG修饰的金纳米棒对于这两种细胞没有明显毒性。不同激光能量对细胞成活率的影响的研究表明，MCF-7和HT-29这两种细胞对激光的敏感程度是不同的：不同激光能量下金纳米棒非特异及特异结合对细胞成活率的影响的研究揭示，金纳米棒与细胞有一些非特异结合；及MCF-7细胞与m-SH-PEG--specific-aptamer-GNR共孵育时，只需较小的激光能量即可使90％细胞死亡，表明金纳米棒的热疗效果是非常显著的。其次，根据研究需要，本研究成功建立了三组模型，在成功建立模型的基础上，分别进行了一系列的关于金纳米棒热疗的研究：研究表明，只有在金纳米棒和激光共同作用下，肿瘤生长明显被抑制：采用单独注射金纳米棒，或是进行激光热疗，抑制效果没有上述明显。为更深入的临床研究提供基础。