肿瘤的诊断与治疗一直是人类科学研究的重点方向之一。而肿瘤独特的微环境对肿瘤生长,转移以及累积基因突变有着显著的影响。利用肿瘤微环境与正常组织细胞之间的差异,可以很好的提高肿瘤诊断与治疗的效果。本论文即是针对肿瘤微环境,以聚肽作为研究基础材料,结合荧光成像手段,开发新型智能响应性药物递送纳米凝胶以及新型荧光分子用于肿瘤的诊断与治疗。在本文第二章,针对肿瘤细胞内较高浓度的谷胱甘肽(GSH),我们以含有二硫键的胱氨酸为基础,设计了 GSH还原响应的纳米凝胶。还在近红外的光敏剂IR808骨架上引入两个溴原子来提高花菁(Cyanine)染料的单线态氧量子产率。最终将光敏剂负载在纳米凝胶中。纳米凝胶在肿瘤GSH的还原作用下释放光敏剂,继而实现了细胞成像的光动力治疗性能,体外肿瘤细胞实验验证了这一结果。在第二章的基础上,设计并合成了多重肿瘤信号顺序响应的纳米药物体系,如在纳米凝胶的外层增加了针对肿瘤微酸性pHe响应的壳层以实现电荷翻转的效果。纳米凝胶外壳是2,3-二甲基马来酸酐修饰的聚赖氨酸,内核则是聚胱氨酸。纳米凝胶修饰后的酰胺基团可在pHe环境中快速断裂分解,裸露出胺基,纳米凝胶电势由负变正,提高了纳米凝胶对肿瘤细胞的选择性。随后疏水内核携带的阿霉素(DOX)被直接释放到肿瘤细胞中,提高直接杀伤细胞的效率。细胞毒性实验证明了电荷翻转策略的成功。我们在这种策略的基础上进一步在纳米凝胶上引入近红外的花菁Cy5.5染料,在治疗的功能上增加了成像功能,使纳米凝胶具备诊疗一体化的能力。高浓度或者纳米颗粒里的聚集淬灭限制了荧光染料在纳米凝胶中的应用。针对这个问题,我们一方面利用逆向思维,将酸性断裂的席夫碱结构引入Cy7这种近红外花菁染料上。利用席夫碱的强疏水性诱导改性花菁染料实现在碱性pH7.4下聚集淬灭荧光,但在pH5.8酸性环境中,席夫碱被酸催化发生断裂,染料由聚集状态转变成单分子态,荧光淬灭消失强度获得大的恢复,从而获得非常灵敏的近红外花菁酸性探针并用于肿瘤细胞的成像。另一方面,我们致力于开发新的在聚集态和单分子溶液状态双态均可发光的染料分子。将一种聚集诱导荧光(AIE)的基团芘类席夫碱与Cy7染料通过简单的亲核取代反应连接起来,获得了两种状态均可发光的“跷跷板”荧光分子,对实现全程纳米药物的近红外示踪提供了可能。在此基础上,我们进一步利用半花菁结构与四苯乙烯TPE基团制备了酸性响应的双态荧光分子,为以后的工作奠定了基础。