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癌症是威胁人类健康的主要疾病,而传统的肿瘤治疗方法由于毒副作用等原因在具备一定的治疗效果的同时会严重影响患者的顺应性和生存率。如何创新治疗方法,增强药物的治疗作用,降低毒副反应,一直是生命科学领域重要的课题。光学治疗是一种新兴的肿瘤治疗方法,通过将光敏剂或者光热试剂运输到肿瘤部位并使用外部激光精准照射肿瘤部位以发挥抑瘤作用,具有无创性、高选择性以及低毒副作用的特点,在近年来受到了广泛的关注。但是激光穿透深度、肿瘤组织热量分布不均匀等因素会影响其治疗效果,限制其实际应用。纳米技术的迅速发展及其与医学之间的成功结合,使得纳米材料在生物医学中发挥了越来越重要的作用。纳米级金属有机骨架材料（nanoscale metal organic frameworks,n MOFs）是一种多孔材料,由含金属的节点和有机配体通过配位连接自组装形成,具备优异的负载能力、组成单元的可调节性以及良好的生物相容性,在生物医药领域得到了广泛的应用,并且表现出巨大的潜力。所以本论文旨在利用n MOFs易功能化的特性,通过改善激光穿透深度、提升靶向效果、成像引导或者联合治疗等方式提升光学治疗平台的抗肿瘤效果,为肿瘤的诊疗提供新的思路和策略。我们以n MOFs为基础,开发了一系列成像引导的光学治疗体系。这些体系可以通过实体瘤的高通透性和滞留（enhanced permeability and retention,EPR）效应或者主动靶向作用在肿瘤部位富集,并且由于此类治疗手段对激光照射的依赖性,进一步降低了其对正常组织的毒副作用。在体内外实验中,这些诊疗体系均表现出优异的成像和肿瘤治疗效果。具体内容如下:（1）MOF@UCNP核-卫星纳米复合结构用于成像引导的高效光动力治疗通过简单可控的静电自组装策略合成了以n MOFs为核心和Nd3+敏化的上转换纳米粒子（upconversion nanoparticles,UCNPs）为卫星的核-卫星纳米复合体系。使用Nd3+敏化的UCNPs可以改善光动力治疗（photodynamic therapy,PDT）中激发光穿透深度的限制,同时避免常用UCNPs体系（980 nm激发）中激光辐照引起的组织过热问题。得益于n MOFs的超大比表面积和多孔结构,该体系能够同时高剂量负载两种光敏剂（二氢卟酚e6（chlorine e6,Ce6）和孟加拉玫瑰红（rose bengale,RB））,以此充分利用UCNPs的上转换发光（upconversion luminescence,UCL）,进而展现出显著优于单一光敏剂体系的抑瘤能力。此外,该体系具有磁共振（magnetic resonance,MR）成像、UCL以及荧光（fluorescence,FL）成像的三模态成像功能。体内外实验均表明,该体系在808 nm激光照射下具有优异的抗肿瘤效果,实现了三模态成像引导的高效PDT。（2）u PAR靶向的光热金属有机骨架纳米探针用于NIR-II/MR成像引导的胶质母细胞瘤治疗以具有MR成像能力的MIL-101（Fe）-NH2（MIL=materials of institute lavoisier）为基础,通过合成后修饰的方法修饰靶向肽（AE105）并负载近红外二区（second near-infrared window,NIR-II）荧光染料（CH4T）得到诊疗一体化的纳米探针（CH4T@MOF-PEG-AE）。在AE105的作用下,该纳米探针可以通过特异性识别尿激酶纤溶酶原激活物受体（urokinase plasminogen activator receptor,u PAR）主动靶向胶质母细胞瘤（glioblastoma,GBM）。CH4T@MOF-PEG-AE将MR成像的高穿透深度、高空间分辨率和NIR-II荧光成像的高灵敏度、实时成像的优势结合为一体,可以准确地诊断GBM并进行靶区勾画。此外,CH4T@MOF-PEG-AE具有良好的光热转换效率,在体内实验中表现出优异的光热治疗（photothermal therapy,PTT）效果。更重要的是,在该纳米探针实时NIR-II荧光成像的指导下,可以实现原位GBM的完全切除。以上结果均表明,CH4T@MOF-PEG-AE作为多功能纳米探针,可以协同多种成像和治疗模式用于GBM的有效诊疗。（3）多组分金属有机骨架纳米材料用于多模态成像引导的肿瘤光动力和光热联合治疗以卟啉MOFs为基础,通过简单的一锅法反应引入近红外（near infrared,NIR）染料cypate作为第二配体,并通过合成后修饰连接靶向分子叶酸（folic acid,FA）,得到具有多种功能的n MOFs(PC20-MOFs-FA)。在FA的作用下,PC20-MOFs-FA能够靶向FA受体高表达的4T1肿瘤细胞,将大量卟啉光敏剂和cypate运送到肿瘤部位。在808 nm激光照射下,骨架中的cypate分子能够将激光的能量转换为热能,使局部温度升高,同时能够产生一定量的活性氧;在660 nm激光照射下,骨架中的卟啉分子可以产生大量活性氧,双配体协同发挥肿瘤抑制的作用。此外,cypate具有近红外荧光（near infrared fluorescence,NIRF）成像和光声（photoacoustic,PA）成像的能力,可以用于肿瘤成像并指导光学治疗。体内外实验结果均表明,该纳米粒子具有出色的NIRF/PA成像和抗肿瘤能力,实现了双模态成像引导的高效PDT/PTT联合治疗。此外,该体系具有多级孔的结构,为负载生物大分子提供了基础。