恶性肿瘤的准确检测及有效治疗一直是生物学、医学等相关领域的研究重点。为了提高癌症的治疗效果，不仅需要对病变的癌细胞进行准确、高效的检测，提高化疗药物对于作用目标的靶向性，同时还需要有效地解决化疗过程中产生的耐药性这一重要的难题。另一方面，纳米技术因为其不同于传统材料的优良性质，使得其在生物医药上的应用已经得到越来越多的关注和重视。例如某些功能纳米材料的特殊性能，使其在许多重要疾病的监测和治疗等方面得到了广泛的应用。而具有良好生物相容性的纳米材料在癌症的早期诊断和治疗上已经发挥越来越重要的作用，而且这方面的研究在国内和国际上均处于起步阶段，相关研究方兴未艾。 本论文中，我们选取在亚洲人群中比较常见的、在我国发病率很高的慢性粒细胞白血病(约占白血病病例数的15％～25％)作为研究对象。通过细胞实验，将两种不同性质的功能纳米材料引入到对癌细胞的检测和化疗中，探讨和研究了半导体和金属纳米材料等(如CdS纳米粒子和功能化修饰的Au纳米粒子等)在辅助化疗药物提高治疗效果上所起的作用，并对其相关的作用机理进行了研究。 CdS纳米粒子作为一种生物相容性较好的优良半导体纳米材料，可作为功能探针应用于生物分子检测的研究中。鉴于此，我们进一步将CdS纳米粒子作为一种辅助剂引入到柔红霉素和阿霉素等临床常用的化疗药物与癌细胞相互作用的研究中。研究结果表明，CdS纳米粒子能够与药物分子通过表面吸附、静电吸引等相互作用形成功能纳米复合物，从而显著增强相关抗癌药物分子进入目标癌细胞的能力和靶向治疗的效果。与此同时，我们通过利用激光共焦扫描显微镜、电化学检测等高灵敏现代分析手段，揭示了该纳米复合物有效促进抗癌药物分子在靶向癌细胞表面的聚集行为和相关作用的机制。不仅如此，由于该纳米复合物能够靶向克服耐药细胞的耐药性而有效地通过其细胞膜进入细胞内部，从而避免了抗癌药物被其耐药蛋白排出，促使大量药物分子进一步扩散进目标细胞器或细胞核并靶向作用到DNA。另外，我们的研究结果表明，该纳米复合物对于正常细胞没有明显的作用，具有靶向杀伤癌细胞的能力。因此，该功能纳米材料不仅可以作为一种协同剂或功能探针对病变细胞进行快速、准确的标记和检测，而且可以作为一种优良载体通过与药物的自组装结合而显著增加药物在癌变细胞内的聚积，大幅度提高药效和对靶向癌细胞的杀伤力。 Au纳米粒子由于其优良的导电性和良好的生物相容性等独特性能，常作为标记探针而被广泛地应用于生物大分子的检测和生物学诊断中。研究发现，通过改变金纳米粒子的粒径及其表面功能化的修饰，其光学性质等将发生显著变化。基于此，本工作中我们设计并探讨了巯基丙酸修饰的功能金纳米粒子在癌症早期诊断和靶向药物控释中的作用。研究表明，相关功能化修饰的金纳米粒子能够对癌细胞进行选择性地识别和作用。通过高分辨光学显微镜、激光共焦扫描显微镜、电化学检测等研究表明，该功能纳米粒子能够通过表面吸附、静电吸引等相互作用与抗肿瘤药形成复合纳米药物体系，从而有效地促进柔红霉素等抗癌药物在癌细胞膜表面的聚集，显著增加相关药物向靶向细胞内部的扩散。与此同时，该功能化金纳米粒子能够有效地降低靶向耐药细胞表面的耐药蛋白对抗癌药物的特异性识别作用，从而提高药物在耐药细胞内的有效聚积，显著增强耐药细胞株对抗肿瘤药物的敏感性，从而实现对相关耐药性的逆转。通过MTT研究，证明了该纳米复合体系不仅没有影响抗癌药物分子的活性，而且能够明显地提高化疗药物的靶向杀伤能力，因此通过控制用量可以减少化疗药物对正常组织的负作用。