近年来,癌症的发病率越来越高。光热治疗具有微创、副作用小、高效等特点,被作为一种新兴治疗的方法逐渐引起了人们的广泛关注。光热治疗是通过光热试剂（PTAs）吸收近红外（NIR）光将光能转化为热能,在局部产生高热从而杀死肿瘤细胞。因此光热治疗的前提是开发具有光热性能好的光热试剂。因为水和血细胞对近红外光的吸收很少,这使得光线可以穿透深部组织从而激发PTAs,对附近健康组织的伤害降到最低,因此PTAs需要在近红外区有着很强的光吸收。目前研究最多的PTAs是半导体纳米材料、贵金属、碳基材料、有机物等。相比较而言,半导体纳米材料有着成本低、价格低廉、近红外区吸收较好等优点。钼元素作为人类和哺乳动物必需的微量元素,也是多种酶的辅助因子,如亚硫酸盐氧化酶、醛氧化酶和黄嘌呤氧化酶,膳食中钼元素缺乏可增加食管癌的发病率;同时,六价钼复合物也是有效的抗糖尿病的药物。近年来,氧化钼基材料被广泛应用于纳米医学领域,比如生物催化、抗菌以及癌症治疗,因此钼基氧化物在生物应用中非常有潜力。基于此,本论文设计和制备了磁性元素掺杂氧化钼基光热转化材料,并对其光热性能及其在肿瘤治疗应用等进行了系统研究:（1）Fe掺杂MoOx纳米线的合成及在肿瘤治疗中的应用将光热、磁成像等多种功能集合在单一纳米材料上,可以有效提高对肿瘤治疗效果,减少过度治疗。本章通过将Fe元素掺入到MoOx中,一方面产生了更多的缺陷,提高了光热性能;另一方面Fe元素的引入,赋予了材料优异的催化性能以及核磁成像功能。通过Fe掺杂MoOx可以非常有效地提高了材料的光热转化性能,高效地杀死肿瘤细胞;Fe掺杂MoOx在细胞内催化H2O2生成活性氧来杀死肿瘤细胞,此外光热作用也可以增强活性氧的生成,产生对肿瘤协同治疗的效果。另外,Fe掺杂MoOx的高光热性能可以在小鼠体内,有效地消融肿瘤,同时在肿瘤部位产生T1增强的核磁成像信号,并在生理环境下逐渐降解,并且不会对正常组织产生影响。为了研究材料对小鼠的长期毒性,通过尾静脉注射Fe掺杂MoOx,分析材料在小鼠体内的生物分布以及组织切片等,证明了Fe掺杂MoOx有着较高的生物安全性。综上,Fe掺杂MoOx可以作为多功能、高效的新型光热试剂对肿瘤进行有效的治疗。（2）Co,Ni掺杂MoO2纳米材料的合成及在光热性能的研究二氧化钼（MoO2）为扭曲的金红石结构,具有电阻率低、化学稳定性好以及近红外吸收强等优点,是一种有吸引力的过渡金属氧化物生物应用材料。然而MoO2存在近红外区光热转化效率较低,且合成的MoO2水溶性较差,并且生物相容性较差,需要解决这些问题才能将MoO2更好得用于生物应用中。在本章中,通过Ni和Co的掺杂,制备了Ni掺杂MoO2和Co掺杂MoO2纳米颗粒,在水溶液中都有着良好的分散性,并且在808 nm处有着很高的光热转化效率（分别为42.3%和49.1%）。在细胞实验中,材料表现出良好的生物相容性,在浓度达200μg m L-1下,细胞存活率仍在80%以上,具有较高的生物安全性。在808 nm激光照射下,可以有效地杀灭肿瘤细胞。