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目前，纳米材料已被广泛开发并用于药物递送和疾病的诊断与治疗，其基础功能包括细胞内传感器、成像试剂、药物载体和自身药物等。另外，刺激响应的纳米材料在可控性和特异性诊断与治疗方面逐渐显示出较大的优势。本论文中，我们设计合成了一系列具有多功能与刺激响应特性的纳米材料，并将其用于高效载药或诊疗，尤其是我们着眼于通过优化光热治疗试剂的性能以提高其光热治疗效果。主要内容如下: 1.合成了双十八烷基二甲基溴化铵(DODAB)和二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)共同保护的金纳米粒子(DODAB/DOPE-AuNPs)作为一种新型的基因转染试剂。研究表明，与DODAB保护的金纳米粒子（DODAB-AuNPs）相比，DODAB/DOPE-AuNPs介导的基因转染效率较高，毒性较低。通过研究整个胞吞过程，我们发现DODAB/DOPE-AuNPs/DNA复合物能够大量的被细胞所吸收，同时所负载的DNA更容易从早期内涵体逃脱出来，从而发挥基因治疗的功效。进一步研究表明这种优越的性能与DOPE的掺入息息相关，DODAB/DOPE-AuNPs是一种负电磷脂膜及pH敏感的纳米材料。 2.提出了一种制备不同表面电荷的核壳纳米粒子的普适性方法，通过聚多巴胺(PDA)的调节，将金纳米星(AuNS)和与叶酸修饰的聚乙烯亚胺(PEI-FA)结合在一起，合成了一种新型的具有靶向性的纳米平台——AuNS@PDA-PEI-FA(APP)。当其负载吲哚菁绿(ICG)后，所制备的APP-ICG可以实现对细胞的光热与光动力协同治疗。而且，APP-ICG也可以用于诊断试剂，可以通过活体荧光成像系统以及红外热像仪分别获得近红外荧光图像以及热成像图像。 3.利用一步法合成了正电荷表面的聚乙烯亚胺(PEI)保护的载有四氧化三铁的石墨烯复合物，并且其表面电荷可以通过不同分子量的PEI进行调控。当采用1.8kD PEI修饰，所制备的RGI1.8k具有较高的ICG装载能力、加强的细胞吸收能力以及高效的细胞光热杀伤能力，这是由RGI1.8k的表面正电荷所导致的。而且，装载ICG后，所制备的RGI1.8k-ICG具有更好的体外和体内的癌细胞光疗性能。另一方面，该材料的具有较好的磁靶向性能，通过调整外磁场方向，可以有效的控制其与细胞的相互作用，从而导致增强或者减弱的细胞吸收能力。最后，其核磁共振成像以及红外热成像功能可以用于活体诊断。 4.首次研究了通过同时提升光热转换能力和细胞吸收能力来提升光热治疗试剂的性能。该研究按照以下步骤逐步实施。第一，构建石墨烯与金纳米星的杂化物(GGN)作为基础纳米材料。第二，通过牛血清蛋白(BSA)修饰获得了GGNB，提升了GGN的稳定性。第三，通过BSA与抗坏血酸共同作用获得了还原的氧化石墨烯与金纳米星的杂化物（rGGNB），并证明了光热转换能力是提升光热治疗效果的重要因素。第四，首次引入1，2二油酰基-3-三甲基铵丙烷（DOTAP）以提高细胞对rGGNB吸收能力，显著增强了光热试剂对细胞的光热杀伤效率。第五，叶酸分子与rGGNB相连，所形成的rGGNB-FA在DOTAP的辅助下可以更多的被细胞所吸收，并导致加强的细胞光热消融能力。