在自然界中，像蚕茧、硅藻、鸡蛋等很多生物都具有天然的壳层。这些壳层一个很重要的作用就是把细胞封闭起来免受外界环境的损害，相当于一个“堡垒”。然而，大多数生物或细胞没有天然的壳层。近些年的研究表明，人工合成细胞壳层具有重要意义，它将在在细胞保护、储存、输送以及细胞治疗等方面展现出广阔的应用前景。然而大多数人工合成壳层多应用于细胞休眠与保护，受此启发，我们能否在细胞表面合成载药的壳层，在肿瘤治疗方面开发出低毒、高效的肿瘤治疗的新手段？　　 目前，肿瘤治疗的手段主要有放疗、手术、化疗等，不仅副作用大，而且疗效不尽人意。近期，光敏剂辅助的光动力学疗法作为一种新的肿瘤治疗方法具有常规治疗手段无法替代的优点（如具有一定的选择性、毒副作用小、不会或很少伤害正常组织等），已成为肿瘤防治研究中备受关注的重要手段。可注射水凝胶以液体状态注射到身体里，在填充部位快速通过物理或化学交联形成的凝胶，它作为药物传输系统引起了人们很大的关注与兴趣。将光力学疗法结合原位可注射水凝胶，将会为肿瘤治疗开辟新的体系，从而降低毒副作用和提高药物富集。　　 本论文将光动力学疗法与多功能水凝胶细胞壳层的构建相结合，探索新的抗肿瘤途径，其主要研究内容如下:　　 1、以生物相容性好、两亲性聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)为单体，以无毒环保、生物相容性的价格低廉的菠菜提取液作为光敏剂和引发剂，在650nm激光照射下，前驱体以较快的速度在细胞表面由液态转化为半固态凝胶，从而形成菠菜提取物/PEGDA复合壳层。该水凝胶壳层产生的同时放出单线态氧对肿瘤细胞具有杀伤作用，并且有效地防止了光敏剂的流失，提高了药效的同时减少了对健康组织或细胞的伤害，为光动力学疗法开辟了一种新的定域抗肿瘤的方法，在肿瘤治疗领域具有重要的研究意义与潜在应用价值。　　 2、合成了具有光热、光动力学多重疗效的金/菠菜提取物/PEGDA复合水凝胶体系。在650nm激光照射下，仍以PEGDA为单体，在上章所述的体系中引入金纳米粒子，形成包裹于细胞外的多功能的复合壳层。由于金纳米粒子在近红外激光照射下可产热，一方面融入了光热疗法，增加了疗效;另一方面，随着温度的增加可以提高光聚合反应形成凝胶的速度，从而增强定域效果;此外金纳米粒子还可以提高单线态氧的产率。该类多功能水凝胶体系的制备与研究，发挥了了多种功效协同抗肿瘤作用，开辟了光热、光动力学疗法与定域凝胶相结合的抗肿瘤方法。　　 3、研究了温敏性的磁性颗粒/壳聚糖基复合水凝胶制备与性能。该前驱液对体温具有敏感性，当注入身体后由于体温影响由液态溶胶转变为固态凝胶。将磁性颗粒引入该体系，一方面使体系具有磁靶向性，另一方面具磁致生热抗肿瘤作用。在凝胶体系中载入化疗药物，可以达到药物的定域释放，防止药物流失，从而达到具有一定的靶向性和多药联用增加药效、减小耐药性的作用。并且该凝胶具有一定的自愈合能力，注射过程中破碎的水凝胶可以实现自我修复，具有优越的性能。