近年来,多孔材料的研究发展迅速,作为一类重要的功能材料,因其具有大的比表面积、规整的孔道结构以及可调控的活性中心和功能基元,作为吸附分离、催化以及光电材料在石油化工、精细化工和日用化工等众多领域具有广阔的应用前景。近年来,多孔功能材料在生物医学方面亦发挥着越来越重要的作用,包括化学传感、药物递送及生物成像等研究领域。金属-有机框架材料近年来受到广泛关注,其中,具有荧光性质的金属-有机框架（MOFs）被证明是一种优良的荧光探针,可用于生物活性分子的灵敏检测和成像。然而,这种MOFs荧光探针仍存在一些有待解决的问题,如生物自体荧光干扰和组织穿透性差。与传统的单光子荧光探针相比,双光子荧光探针因其同时吸收两个低能光子,具有如激发能量低、光损伤小、组织穿透深度深、自发荧光干扰小、成像分辨率高等优点,在生物医学研究中受到越来越多的关注。聚多巴胺（PDA）纳米颗粒由于具有优良的光热特性,良好的生物相容性,以及独特的化学结构,使得PDA纳米颗粒在生物医学,特别是癌症治疗方面表现出巨大的应用前景。除了无孔PDA材料,具有广泛内部空间的多孔颗粒不仅可以提供复杂的颗粒内形貌和结构,而且还可以呈现新的或改进的性质。制备新型的介孔PDA纳米颗粒对于开发用于纳米封装、高质量传输纳米系统和复杂组装结构的新型载体具有重要意义。本论文基于金属-有机框架和介孔聚多巴胺两种多孔材料,利用其多孔结构进行染料吸附或负载药物,并对其在生物传感、光热治疗及药物递送等方面的应用进行了研究。主要内容包括以下两个部分:1.选用可以避免配体后修饰的双光子荧光团孔道包封的便捷方法,首次基于MOF发展了一种可以有效监测活细胞内源性谷胱甘肽（GSH）浓度变化的灵敏双光子荧光探针,检测限为87 n M,组织穿透深度可达170 nm。同时,利用该探针成功实时评估了不同的肿瘤细胞和正常细胞中化疗药物阿霉素耐药性与GSH浓度变化之间的关系。2.选用金属-有机框架UiO-66作为模板,成功制备出纳米级介孔MPDA颗粒。然后将抗炎药物封装MPDA中,其加载量为27.9 wt%,并进一步用透明质酸修饰,得到最终产物MPFH。MPFH可以特异性靶向肿瘤细胞,用于近红外激光触发的光热治疗（PTT）,同时光诱导的可控药物释放有效抑制了PTT诱导的炎症反应。