细胞是构成大自然界中生物体的基本结构和功能单元,细胞膜则是保护细胞内环境相对稳定的重要屏障。细胞膜主要是由脂质、蛋白质和糖类等物质构成,在细胞生命活动中扮演着重要的作用,比如,确保细胞与周围环境发生信息、物质和能量交换,选择性地吸收营养物质、排除代谢废物,分泌并运输功能性蛋白质来维持细胞的正常生命活动与生理功能等。肿瘤细胞膜具备与正常细胞膜同样的结构与功能,因此利用细胞膜这一重要的亚细胞结构与功能单元来设计有效的抗肿瘤纳米体系具有重要的研究意义。本论文设计并构建了一系列基于细胞膜的纳米体系用于肿瘤的成像与治疗研究。具体内容如下:在第一章中,综述了细胞膜在细胞生命活动中的重要性,归纳了一系列基于肿瘤细胞膜的纳米体系用于肿瘤的成像与治疗研究,包括肿瘤细胞膜靶向、肿瘤细胞膜响应、肿瘤细胞膜破坏等,总结并介绍了利用各种功能性细胞膜（如特定肿瘤细胞膜、红细胞膜、血小板细胞膜等）来构造肿瘤靶向的多功能纳米诊疗体系。在第二章中,设计了一种能在肿瘤细胞膜外周自组装形成纳米纤维的多肽纳米载体用于抗肿瘤多药耐药化疗。这种功能型嵌合肽CTGP是由疏水性的C16碳链、氢键作用域的GGGH多肽序列、可被组织蛋白酶B特异性切断的GFLG多肽序列、亲水性的PEG8序列和聚集诱导发光的四苯乙烯荧光小分子构成。利用功能性多肽的酶响应、易修饰以及自组装能力,嵌合肽CTGP能形成纳米胶束并有效包载化疗药物阿霉素（DOX）。当靶向并富集到肿瘤区域,这种纳米载体能被肿瘤组织中过度表达的组织蛋白酶B特异性识别并切断GFLG序列,导致纳米载体裂解以及DOX的释放,随后残存的多肽序列能锚定到肿瘤细胞膜并在膜外自组装形成纳米纤维,从而有效地增强DOX在细胞内的滞留,抑制DOX的外排,实现抗肿瘤多药耐药的治疗。我们对该纳米体系一系列组织蛋白酶B诱导的药物释放、细胞膜外周自组装等行为进行了详细的研究,并验证了其肿瘤成像与抗肿瘤治疗效果。在第三章中,设计并合成了一种细胞膜靶向的嵌合肽用于肿瘤细胞膜的光动力学治疗与协同增强的免疫治疗。这种嵌合肽PCPK是由细胞膜靶向的K-Ras信号蛋白衍生肽、亲水性的短链PEG8序列、疏水性的C6烷基链以及光敏剂原卟啉（PpIX）构成。这种细胞膜靶向的K-Ras多肽是来源于细胞内的K-Ras信号蛋白,它能够将细胞质内的蛋白等物质通过一系列的衍生化修饰来实现对细胞膜的靶向作用。通过将原卟啉（PpIX）键接到K-Ras衍生肽上,我们构造了一种细胞内膜靶向的嵌合肽,在光照作用下产生活性氧（ROS）,用于特异性破坏肿瘤细胞膜结构,使细胞膜快速裂解从而增强细胞内高迁移率族蛋白B1（HMGB1）和ATP的释放,进而提高巨噬细胞对肿瘤抗原的识别和免疫呈递作用,协同anti-PD-1抗体的免疫检查点治疗,实现增强的细胞膜光动力学治疗和抗肿瘤的免疫治疗。通过体内体外的表征,证实了细胞膜的高效靶向与滞留作用以及协同增强的光动力学-免疫联合治疗效果。在第四章中,构建了基于中性粒细胞膜的仿生体系,通过模拟中性粒细胞的炎症靶向和产次氯酸的功能,实现抗肿瘤、抗肿瘤转移以及抗菌治疗。通过提取小鼠血液中的中性粒细胞来分离得到中性粒细胞膜,我们将分离得到的中性粒细胞膜包裹在人工合成的包载两种酶（葡萄糖氧化酶GOx和氯过氧化物酶CPO）的金属有机框架纳米粒子（ZIF-8）表面,实现了对天然中性粒细胞的结构以及功能的仿生构建。这种人工合成的中性粒细胞（GCZM）能够高效靶向到炎症区域并利用葡萄糖和氯离子催化产生次氯酸用于抗肿瘤和抗菌应用。我们对GCZM产次氯酸的能力进行了表征,证实了其超强的产次氯酸能力（效率是天然中性粒细胞的7倍）,同时通过体外实验验证了其优异的炎症靶向作用,以及高效的抗肿瘤和抗菌应用。