近年来，铋基纳米材料（如Bi2S3纳米颗粒、Bi2S3量子点、Bi2S3纳米棒和Bi2Se3纳米片等）方便地集合了多种医学诊断与治疗的相关功能，在药物递送、生物传感器、成像造影剂和癌症治疗的纳米药物等方面有重要的应用。因此，本论文旨在探索具有多种生物医学功能的硫化铋纳米材料的设计思路和制备方法，并研究其医学功能和生物安全性。首先，考虑生物医学应用对纳米材料的要求，我们探索了如何通过简单快捷的宏量制备方法实现多功能硫化铋纳米材料的制备。然后，进一步探索以上硫化铋纳米材料生物学行为和在医学成像诊断、肿瘤治疗等方面的重要功能。　　本论文的研究工作的主要结果如下:　　首先，发展了多功能硫化铋纳米材料的简单快捷的制备方法。我们利用简单的溶剂热法制备了形貌尺寸均一可控并且拥有良好光热效应的硫化铋纳米粒子。　　其次，探索了多光谱光声断层扫描成像(Multispectral Optoacoustic Tomography，MSOT)和计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)双模式成像制导的癌症光热治疗的诊疗一体化精确纳米药物。探索了吐温-20修饰的硫化铋纳米粒子作为MSOT和CT成像造影剂的性能，并且利用成像手段可视化的监控硫化铋纳米粒子在活体内循环的踪迹。我们成功地证明了硫化铋纳米粒子不仅可作为强大的CT造影剂，实现活体血管造影、器官成像和肿瘤成像，实现实时动态的监测硫化铋纳米粒子在肿瘤部位的富集情况，并且可以作为MSOT造影剂。最后，硫化铋纳米粒子还可以作为有效的光热治疗剂，实现原发肿瘤的有效消融。该方案提供了一个简单但功能强大的诊疗一体化的平台，实现多模式成像制导的精确癌症治疗。　　最后，我们设计制备了二氧化硅包覆的硫化铋粒子(Bi2S3@SiO2)作为非侵入和实时的胃肠道成像的多模态造影剂。通过二氧化硅的包覆所得到的Bi2S3@SiO2具有很好的水溶性，良好的生物相容性和优异的稳定性，并且能够经受胃肠道的恶劣环境。当秀丽线虫和Bi2S3@SiO2共同孵育时，我们发现这些Bi2S3@SiO2可避免全身吸收而安全的通过线虫的胃肠道。在体内实验中，我们研究了Bi2S3@SiO2非侵入性和实时性多模态胃肠造影的能力。实验结果表明使用Bi2S3@SiO2作为消化道成像的造影剂，可以观察到小肠曲折复杂的空间结构。