在众多疾病中,癌症的发病率一直位居高位。传统的癌症治疗手段如手术治疗、化疗和放疗,仍存在复发率高、副作用大以及耐药性强等缺点,严重影响了癌症治疗效果。近年来兴起的光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）是一种副作用小、创伤性低和选择性高的新型癌症治疗手段。PDT的核心是光敏剂（Photosensitizer,PSs）,其治疗机理是通过光激发PSs来产生癌细胞致命的活性氧（ROS）。因此,开发高活性的PSs对于实现PDT性能的极大提升具有至关重要的作用。无机纳米材料因其丰富的物理化学性质广泛应用于PDT,与有机PSs相比,无机PSs更具优异的光稳定性和易于在肿瘤部位富集等特点,因此受到研究者们的广泛关注。近年来,二维（2D）层状双金属氢氧化物（Layered double hydroxides,LDHs）作为一种典型的无机纳米材料因其良好的生物相容性和组成结构可调控性在生物医药领域得到广泛应用。基于LDHs的插层结构及空间限域效应等独特优势,成功构建了LDHs复合光敏剂材料,证明了其优异的癌症治疗效果。此外,缺陷策略也已被证明是显著提高LDHs纳米材料的光催化和电催化活性的有效策略,但是关于缺陷对LDHs的PDT性能有何影响还有待研究。因此,基于上述研究思路我们设计并合成了超薄CoMo-LDH和NiMo-LDH纳米片,并通过酸刻蚀诱导产生大量的缺陷使其活化成为近红外三区（Near-infrared III,NIR-III）光源激发的高活性PSs。本论文的研究内容和相关结果如下:1.富缺陷钼基水滑石纳米片的制备及NIR-III PDT性能的研究通过共沉淀法合成了超薄2D CoMo-LDH和NiMo-LDH纳米片,利用简单的酸处理得到了富含缺陷的CoMo-LDH（DR-CoMo-LDH）和NiMo-LDH（DR-NiMo-LDH）纳米片。研究表明DR-CoMo-LDH纳米片在NIR-III 1567 nm激光照射下表现出良好的ROS生成能力,其~1O2的产生活性是CoMo-LDH纳米片的97倍。2D DR-CoMo-LDH高效的PDT性能可归因于酸刻蚀产生的大量缺陷引起的带隙变窄,使其能够被低能量的光（NIR-III）所激发。在1567 nm激光照射下,DR-CoMo-LDH纳米片中产生的光生电子和空穴分别占据导带（CB）和价带（VB）。光电子被喷射到周围环境并与O2反应生成中间体·O2-,后者可以进一步与空穴结合形成最终的~1O2。2.富缺陷钼基水滑石纳米片的体内和体外抗肿瘤效果研究通过对上述富缺陷LDHs进行聚乙二醇2000（PEG-2000）修饰后开展了体外细胞实验,首先通过3-（4,5-二甲基噻唑-2）-2,5-二苯基溴化四唑（MTT）法测定评估了DR-CoMo-LDH-PEG在4T1、MREpi C和Cos-7细胞中具有良好的生物相容性。随后,以4T1细胞为评价对象,系统研究了DR-CoMo-LDH-PEG对癌细胞的抑制性能。研究发现DR-CoMo-LDH-PEG能在1567 nm光激发下产生大量的ROS,并在肿瘤内源性过氧化氢（H2O2）的存在下产生促进PDT性能的O2。最后,选择4T1荷瘤小鼠进行了DR-CoMo-LDH-PEG体内PDT抗癌活性研究。研究表明,富缺陷LDHs纳米片能够在肿瘤部位有效富集,并且在NIR-III光激发下产生大量的ROS,实现了明显的肿瘤消融。此外,通过对注射DR-CoMo-LDH-PEG和PBS的小鼠主要器官的组织学检查以及红细胞溶血实验,结果显示该材料具有良好的生物安全性。因此,DR-CoMo-LDH-PEG可用于高效的PDT癌症治疗。综上所述,本论文采用酸处理策略获得了富缺陷的LDHs纳米材料,其可以作为NIR-III光源活化的高活性PSs用于高效的癌症光动力治疗。研究发现,这种缺陷策略可以显著提高CoMo-LDH纳米片产生ROS的能力,从而使其成为在NIR-III 1567 nm激光照射下体外消除癌细胞和体内消融肿瘤的有效PSs。