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癌症是危害人类健康的重大疾病之一。传统的临床治疗方式主要是手术、化疗与放疗,然而这些治疗方式都具有各自的局限性,如治疗效果有限,副作用大,易产生耐药性等,所以需要发展新型的肿瘤治疗方式。纳米材料具有独特的物理、化学性质在肿瘤治疗中发挥了重要的作用,如纳米材料大的比表面积性质可用作药物载体,实现化疗药物在肿瘤部位的高效富集。另一方面,纳米材料自身的光、磁、声和X-射线性质可以用于影像导航下的肿瘤治疗,提高治疗效果,实现精准治疗。许多具有特殊功能的无机功能纳米材料在肿瘤治疗中发挥了重要的作用。然而一些功能纳米材料由于化学性质稳定或尺寸较大长期滞留在体内,大大限制其在生物医学中应用,需要发展生物可降解的功能纳米材料用于肿瘤高效低毒治疗。纳米尺寸的金属有机框架材料(NMOFs)和金属有机配位聚合物(NCPs)利用金属离子和有机配体形成配位网状物结构,具有优异的物理、化学性质,近年来在肿瘤成像与治疗中发挥了重要的作用。最重要的是,金属有机框架材料或金属有机配位聚合物纳米材料具有生物可降解的功能,大大提高纳米材料的生物安全性。本论文主要以金属离子Mn2+为中心,构建生物可降解的金属有机配位聚合物纳米材料用于肿瘤成像和治疗,实现高效低毒肿瘤诊疗与针对肿瘤微环境检测。主要研究内容概括如下:1、发展了氧化还原敏感金属有机配位聚合物Mn-SS/DOX@PDA-PEG纳米材料用于肿瘤诊疗。通过溶剂热法合成了基于锰离子和二硫代二乙酸的氧化还原敏感金属有机配位聚合物纳米材料。得到的锰离子-二硫代二乙酸(Mn-SS)具有介孔结构,使得它具有装载化疗药物阿霉素(DOX)的能力。二硫代二乙酸含有的二硫键(-S-S-)在谷胱甘肽(GSH)存在的条件下可以断裂,导致整个纳米材料结构解体,进而实现化疗药物可控释放。同时,所构建的氧化还原敏感金属有机配位聚合物体系中的锰离子具有强的T1磁共振成像能力。细胞和动物水平实现了很好的化疗治疗效果。同时构建的有机配位聚合物纳米材料在体内能快速降解出去,大大提高该载体的生物安全性。2、发展了金属有机配位聚合物HRP@Mn-ABTS-PEG纳米探针用于肿瘤微环境中的过氧化氢(H2O2)的高灵敏光声成像与检测。通过一步法合成辣根过氧化物酶@锰离子-2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(HRP@Mn-ABTS-PEG)多功能纳米探针。当HRP@Mn-ABTS-PEG探针与H2O2反应后,ABTS被氧化成ABTS.+形式在近红外产生强的吸收,从而可用于高灵敏和特异性光声成像与检测。检测限达到0.5 μM。同时构建的HRP@Mn-ABTS-PEG纳米探针中Mn2+又可用于T1磁共振造影,从而实现该探针的多模态成像。通过多种给药方式(包括瘤内注射、灌注、尾静脉注射),利用光声成像针对CT26皮下瘤模型和原位膀胱癌T24模型都实现了高灵敏度H2O2检测。该探针优异的磁学性质也实现了针对肿瘤的磁共振成像。两种成像方式结合在一起,为肿瘤提供更丰富的影像学信息。同时构建的金属有机配位聚合物具有可降解的功能,经尾静脉注射后可以通过粪便和尿液代谢出体外,大大降低纳米材料在体内长期滞留而产生的毒性。在本硕士论文中,构建了基于锰离子的金属有机配位聚合物纳米材料用于肿瘤的治疗和成像检测,该研究结果在金属有机聚合物材料中有重要的参考价值和借鉴意义。