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纳米材料在生物医学领域得到广泛应用，旨在解决传统医学面临的各种医学挑战，包括生物利用度差，靶向特异性受损，全身和器官毒性等。纳米材料具有很多与众不同的优点，比如多功能性、大的负载量、靶向性、血液循环时间长等。纳米材料在生物医学中起着关键作用，因为纳米颗粒可以将成像探针、治疗剂或生物材料有效携带并传递到靶位点，如特定的器官、组织甚至细胞。本论文设计合成了两种功能化纳米材料，对其结构和性质进行表征，并将其应用到肿瘤的诊断与治疗中。主要包含以下两个部分: 1、制备了一种新型石墨烯-氧化铁@金纳米复合材料并将其用于磁场辅助药物传递和化学-光热协同治疗。纳米复合材料通过聚乙二醇化的氧化铁@金核壳纳米粒子(Fe2O3@Au NPs)与还原氧化石墨烯(rGO)的共价连接来制备。合成的纳米复合材料rGO-Fe2O3@Au NPs具有超顺磁性，在高载药量(1.0mg/mg)条件下用808nm近红外(NIR)激光照射具有很好的光热转换效率。MTT细胞活力测定表明化疗药物阿霉素负载的rGO-Fe2O3@Au NPs(DOX-rGO-Fe2O3@AuNPs)在光热疗法(PTT)和化学疗法之间具有协同作用。此外，使用HeLa细胞进行的体外研究表明，DOX-rGO-Fe2O3@Au NPs的化学-光热治疗可以通过磁场指导药物靶向递送。 2、生物成像探针对肿瘤组织的有效递送对于生物学研究和临床研究具有广泛的意义。本实验将疏水性NaGdF4纳米点（直径4.2nm）和两种磷酸化的多肽通过形成Gd-磷酸根配位键而制备了多肽功能化的NaGdF4纳米点（称为pPeptide-NaGdF4纳米点），以用于肿瘤的高效磁共振成像（MRI）。两种多肽分别为肿瘤靶向磷酸肽和细胞穿透磷酸肽。靶向pPeptide-NaGdF4纳米点具有顺磁性，超小的流体动力学直径(HD，7.3nm)，这极大地提高了它们对肿瘤的MRI造影能力并促进了肾清除作用。具体而言，通过跟踪药物诱导的小鼠原位结肠癌(体积大约195mm3)，成功评估了pPeptide-NaGdF4纳米点用于体内高效MRI造影剂的能力。