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纳米粒子由于其独特的物理化学性质被广泛应用于癌症新型诊断与治疗的临床前研究。然而,大量的研究结果表明,纳米粒子在单核巨噬系统(mononuclear phagocyte system,MPS)的非特异性积累所导致的长时间体内滞留,以及肝脏-胆汁途径较慢的清除速率,会引起很多不可避免的毒副作用。相比于肝脏清除,肾脏-尿液清除途径可快速将纳米粒子从体内排出,从而显著降低纳米粒子的毒副作用;同时在诊断期间可快速减少背景信号,提高成像质量。因此,设计电荷合适、尺寸小于肾排泄阈值(～6 nm)的纳米粒子,使其通过肾脏快速清除,可以有效提高纳米粒子的生物安全性,提高其生物医学应用价值。另外,相对于单一的医学成像模式,具有多模态成像功能的纳米粒子在实际诊断应用中的成像效果更为理想。结合不同成像模态各自在空间分辨率、灵敏度和组织穿透性方面的优势,可以为医疗人员提供更加准确的病灶部位的生理学信息。因此,设计基于可肾脏代谢的具有多模态成像功能纳米粒子,并将其用于癌症的治疗以及成像诊断研究,在科学研究与临床转化方面具有巨大优势。本研究中,我们设计了一种基于超小硫化铜(CuS)纳米点的三模态成像和光热治疗(photothermal therapy,PTT)纳米平台。该平台以牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)为合成模板,通过无螯合物掺杂的方法将顺磁性二价锰离子(Mn2+)、放射性同位素镓-68(68Ga)掺杂到CuS纳米点基质中,得到超小尺寸的(4.95 nm)以BSA为模板的锰、镓-68掺杂的硫化铜复合纳米点(Mn/68Ga-CuS@BSANDs),从而实现了高分辨率的T1加权磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、光声成像(photoacoustic imaging,PAI)和正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)三模态成像效果。本论文中,以SKOV-3皮下移植瘤作为肿瘤模型,通过静脉注射Mn/68Ga-CuS@BSA NDs实现了 MRI/PET/PAI三种模态医学成像。成像结果表明该纳米材料在三种模态下均表现出较好的肿瘤成像增强效果,并在组织穿透深度、空间分辨率和灵敏度方面显示出了独特优势,表明Mn/68Ga-CuS@BSANDs在癌症的诊断方面具有较好的前景。同时,小鼠尾静脉注射超小Mn/68Ga-CuS@BSANDs后,PET成像结果显示在肾脏和膀胱部位的信号明显增强,证明了该纳米材料可通过肾脏泌尿途径有效清除。此外,本工作所设计的Mn/68Ga-CuS@BSANDs具有高效的光热转化能力,在980 nm激光照射后,SKOV-3细胞在体外和体内的增殖均受到显著抑制。基于我们的研究结果,可肾脏清除的Mn/68Ga-CuS@BSA纳米点作为同时具有多模态成像造影与光热功能的诊疗一体化探针,在癌症诊断和治疗方面具有较好的临床前和临床转化应用前景。