目前,全球癌症死亡率居高不下,成为威胁人类健康的主要问题。然而,传统的手术治疗、放疗和化疗无法治愈癌症且有各自的局限性。光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）作为一种无创且毒副作用小的新型治疗方式受到了广泛的关注。典型的PDT由三个关键因素组成:光敏剂（Photosensitizer,PS）、光、氧气（O2）。在特定波长的光照下,PS吸收光的能量,把能量转移给分子氧,产生单线态氧（Singlet oxygen,1O2）。1O2能迅速氧化损伤细胞中的关键大分子,破坏细胞的结构,引起细胞的凋亡和坏死。但是,PDT固有的局限性影响了其广泛的应用,包括PS的疏水性质以及肿瘤微环境（Tumor microenvironment,TME）的乏氧性质。本研究分别从改善PS因聚集引起的自淬灭（Aggregation-caused quenching,ACQ）和通过原位产氧来缓解肿瘤微环境的乏氧两个方面改善PDT效果,同时联合超声、化疗和新兴的饥饿治疗等无创治疗方式来达到更理想的治疗效果。（1）克服光敏剂自淬灭的白蛋白纳米探针用于增强型光动力治疗研究设计和制备了一种新型的治疗型白蛋白纳米探针,它由人血清白蛋白（Human serum albumin,HSA）、紫杉醇（Paclitaxel,PTX）和华卟啉钠（DVDMS）组成。HSA是一种生物相容性极好的载体,PTX是一种临床常用的化疗药物,DVDMS作为光敏剂的同时也是一种荧光成像探针,它与HSA结合能极大地改善其自淬灭,显示出增强的荧光信号和1O2产率。通过简单的混合,HSA结合型PTX纳米颗粒（HSA-PTX,HP）可以大量吸附水溶液中游离的DVDMS,形成直径大小约120 nm且分散均一的HSA-PTX-DVDMS（HPD）。细胞实验表明,低频超声照射能进一步促进HPD的细胞摄取,从而提高抗肿瘤疗效。动物实验表明,HPD在静脉注射后表现出良好的稳定性和肿瘤部位的蓄积。此外,联合低频超声照射可有效抑制4T1异种移植瘤的生长。这项工作开发了一种完全由临床药物组成的生物相容性极好的纳米药物,并首次探索了将PDT、化疗和超声联合使用的前景。（2）改善肿瘤乏氧的磷酸钙纳米探针用于增强型光动力治疗研究以葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase,GOx）为模板,通过原位仿生矿化的方法合成锰掺杂磷酸钙（Mn Ca P）纳米颗粒,然后装载过氧化氢酶（Catalase,CAT）和DVDMS,获得直径大小约160 nm且分散均一的GOx@Mn Ca P-CAT-DVDMS（GMCD）多功能纳米探针。研究结果表明,GMCD表现出良好的p H响应性降解和肿瘤蓄积能力,在肿瘤微酸条件下降解释放出CAT、GOx和DVDMS。CAT催化内源性过氧化氢（H2O2）生成O2,可有效缓解肿瘤乏氧并加速GOx分解葡萄糖,实现饥饿治疗。同时,DVDMS在激光照射下产生1O2杀死肿瘤细胞实现PDT,而乏氧环境的改善有利于提高PDT疗效,从而达到完全抑制4T1异种移植瘤的生长。此外,该纳米探针释放出来的Mn2+离子不仅可以催化H2O2发生类芬顿反应产生高毒性的羟基自由基（Hydroxyl radicals,·OH）增强疗效,还可用于T1-MRI来实时监测肿瘤的治疗效果。综上所述,本研究构建的纳米探针有望实现改善光敏剂的自淬灭和肿瘤乏氧来增强光动力治疗,同时联合超声、化疗和饥饿治疗等实现联合治疗进一步增强疗效。该研究的纳米探针都具备极佳的生物相容性,具有良好的临床转化前景。