癌症是威胁人类生命健康的杀手之一,研究癌症的发病机制及探索如何有效克服癌症是全世界科研工作者共同的研究课题。癌症传统治疗方式包括手术治疗、放射性治疗、化疗等,但以上这几种治疗方式都存在自身的缺点,如手术治疗的副作用比较大、患者承担的风险也就比较高并有些特殊部位的肿瘤无法切除等问题,患者的选择性较低。虽然放射性治疗和化疗可以有效的杀死肿瘤,但是与此同时也会严重损伤正常组织及细胞,毒副作用比较大。为了弥补传统疗法的缺点及不足,新型的微创、高效以及毒副作用较小的治疗方法如微波热疗等广泛的应用在癌症治疗领域,从此为癌症患者带来福音。微波（MW）热疗是一种新型治疗癌症的方法,是利用单个天线或多个阵列天线将波长为300 MHz-300GHz的电磁能量聚集在肿瘤部位。MW的辐射会导致离子或极性分子在生物组织中相互碰撞与摩擦从而产生热量,当生物组织的内部温度升高至42℃以上足以导致肿瘤坏死,然而由于波导热疗天线体积较为庞大,导致能量集中不足,它的MW辐射能量主要分散在浅层,这样就阻止了热能向深部肿瘤的传递,使得较深层的肿瘤细胞热量不足从而导致温热区很有可能肿瘤细胞依旧存活。针对这一系列问题,本文设计了一种能量高度聚焦的小型波导天线。单个热疗天线已经符合要求可以应用到微波热疗中,但由于热疗天线在肿瘤识别方面没有特异性,无法判断肿瘤的大小、无法识别肿瘤的位置并且受复杂的生物学特性使其难以有效控制肿瘤的温度从而导致肿瘤的残留及再次复发,为了解决这一问题,本文又探索一种利用喷雾式快速合成微波增敏剂的方法,利用增敏剂的被动靶向作用来辅助小型化波导天线,从而进一步锁定肿瘤位置并对肿瘤区域进行快速加热,减少肿瘤周围正常组织的损伤。这项工作充分结合了天线和纳米粒子的优点,为微波热疗提供了一个新的研究方向。论文的主要研究内容包括:第一,本文设计了一个915 MHz小型化波导天线。通过HFSS仿真软件优化,小型化波导天线体积为6.6 cm~3,达到小型化的目的,能够更好地应用于临床。模拟的回波损耗为25.1 d B,天线的穿透深度相对稳定,能量可以高度聚焦,可以在小范围内实现快速加热。第二,采用超声雾化设备的空化原理制备了含有Co、Zr元素的空心球体的微波增敏剂并命名为ZCNC,通过实验验证纳米材料ZCNC是一个很好的微波增敏材料,并且纳米材料可以随着肿瘤的微环境进行降解分解,在此基础上负载两种化疗药物阿帕替尼与地塞米松做联合治疗命名为AP@ZCNC@PEG@PCM-DEX纳米复合材料。将化疗药物阿帕替尼（AP）载入进ZCNC的空壳中用于肿瘤的化疗,将温控开关十四醇和化疗药物地塞米松附着在表面AP@ZCNC的外层,目的是为了地塞米松吸附在肿瘤上进行释放再受微波辐射刺激下温控开关十四醇打开将其内部的化疗药阿帕替尼释放从而达到治疗的效果。第三,将微波增敏剂辅助小型化波导天线联合治疗,天线具有体积小巧、能量高度聚焦和可以在小范围内实现快速加热等优点,所设计的天线都满足设计要求然后利用CAD软件进行绘图并加工,得到实物天线,同时通过体模实验,验证了小型化波导天线可以实现体模的快速加热,满足肿瘤微波热疗的实验基础,并验证ZCNC纳米材料是一种良好的微波增敏剂,通过细胞实验验证ZCNC纳米材料的细胞毒性较低（当浓度达到200μg/m L时,L929和H22的细胞活力均高于80%）,可以满足微波热疗的实验基础。最后,利用ZCNC纳米材料的EPR,它可以在肿瘤部位富集,辅助小型化波导热疗天线进行治疗,从而进一步锁定肿瘤位置进行快速加热肿瘤区域,减少肿瘤周围正常组织的损伤。ZCNC纳米材料辅助小型化波导热疗天线联合治疗,充分结合两者的优点,更好地预防和减少对正常细胞的损伤,大大提高癌症的治疗效果。通过实验验证,动物的抑瘤率达78.01%,比微波组高15.56%。这项工作表明,纳米颗粒辅助小型化波导天线联合治疗的创新组合,有效地改进了当前临床微波热疗治疗方法,为微波共形热疗提供了一个新的研究方向。