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目前,癌症已经成为威胁人们生命健康的主要疾病之一。现有的临床治疗手段,包括放射治疗、化疗(化学药物治疗)、激素治疗、免疫治疗等,经常会引起一些副作用,发展新的治疗方法成为当务之急。与常规的肿瘤治疗手段相比,光学治疗表现出了很强的优势。光学治疗包括光动力学治疗(PDT)和光热治疗(PTT),由于其方便性和微创性,成为一种有效治疗癌症的新兴技术。截至目前,鲜有关于PDT和PTT协同治疗的报道。酞菁作为一种传统的光敏剂,因其疏水性,大大限制了其生物应用。本文选取带Si-OH的二羟基硅酞菁(SPCD)为原料,利用Si-OH的水解作用,将酞菁修饰在二氧化硅表面,通过进一步修饰透明质酸(HA)或者PEG,得到水溶性的酞菁复合材料。水溶性酞菁复合材料具有PDT和PTT双重光疗效果。体外和体内实验的结果清楚表明,酞菁的双重光治疗功能可以杀死体内癌细胞或清除肿瘤组织。全文分为四章.第一章首先综述了光学治疗的治疗机制,常见的光学治疗剂及光学治疗在纳米技术中的应用。然后简要介绍了酞菁的基本性质及应用。最后提出本论文的研究设想。第二章首先利用溶剂热法合成BaGdF5,用溶胶-凝胶法制备出Ba GdF5@m SiO2,然后在介孔SiO2的表面修饰光敏剂二羟基硅酞菁(SPCD)和靶向剂HA。合成的BaGdF5@mSiO2-SPCD/HA具有良好的形貌,而且水溶性很好,可以稳定分散在生理溶液中。体外实验表明,BaGdF5@mSiO2-SPCD/HA纳米材料具有低的细胞毒性。对肿瘤细胞的靶向协同治疗实验和AM/PI双染色实验证明了Ba Gd F5@mSi O2-SPCD/HA材料的光热/光动力学性能,对CD44高表达的HeLa细胞产生了明显的细胞毒性。体内靶向协同治疗效果也比较显著,Ba GdF5@m SiO2-SPCD/HA具有良好的体内治疗效果和较低的毒副作用。Gd和Ba元素的存在,使Ba Gd F5@m SiO2-SPCD/HA在细胞水平和荷瘤鼠体内都表现出较好的MR和CT成像效果,说明该材料可作为一种多模式生物成像造影剂。Ba GdF5@m SiO2-SPCD/HA纳米材料是有肿瘤靶向的、集MR/CT成像和癌症光热/光动力学治疗功能于一体的多功能纳米材料,在肿瘤诊疗方面具有应用前景。第三章我们首先制备和表征了一系列稀土金属掺杂的二氧化硅囊泡。然后选取钆掺杂的二氧化硅囊泡,对其进一步修饰二羟基硅酞菁(SPCD)和带硅烷的聚乙二醇(mPEG-Silane),得到HS-Gd-SPCD/PEG多功能二氧化硅囊泡。二氧化硅囊泡利用水热法制备。SPCD和mPEG-Silane是通过Si-OH或硅烷的水解,依靠化学键作用修饰到二氧化硅表面。合成的HS-Gd-SPCD/PEG具有均一的囊泡形貌,而且在水溶液中分散性好。对4T1细胞的协同治疗实验和AM/PI双染色实验表明,HS-Gd-SPCD/PEG材料具有很好的光学治疗效果。Gd3+具有7个未成对电子、自旋磁矩大、电场对称、弛豫率高,并且二氧化硅囊泡具有高的回声性质,HS-Gd-SPCD/PEG表现出较好的MR和US成像效果。HS-Gd-SPCD/PEG纳米材料有望成为集MR、US成像和癌症光热/光动力学治疗功能于一体的,在生物医学上很有应用前景的纳米材料。第四章对本论文所涉及的酞菁修饰的介孔二氧化硅材料在生物成像和癌症光学治疗中的应用进行了总结和前景展望。