近年来，肿瘤的诊断和治疗越来越受到人们的重视，各种应用于该方向的新型材料也陆续被科研工作者研发出来，尤其是集诊断和治疗于一体的多功能纳米材料。众所周知，金属纳米材料因为拥有特殊的理化性质：稳定性好、荧光寿命长、光吸收范围宽、生物毒性低等优点而受到各方科学工作者的重视。其中，使用硫醇保护金属核能形成稳定的金属纳米材料具有稳定性好、易分散、粒径小、光吸收范围宽等优点，可以适用于近红外(NIR)区域的光热治疗(PTT)和光动力治疗(PDT)。而且，这种纳米粒子金属核的结构对其发光、催化和稳定性等性能都有重要影响。然而，到目前为止，关于双金属核对肿瘤细胞反应活性氧(ROS)生成速率及其治疗效率影响的相关研究仍然非常的稀少。
　　本文通过一步化学还原法将铋引入硫醇保护的金纳米粒子中，制备出超小的双金属纳米粒子(Au1Bi1-SR)。Bi元素的引入可以大幅度提高纳米粒子的光热效应，并且研究了随着Au和Bi组成比例的变化，金、铋双金属纳米粒子热效应、活性氧生成速率、肿瘤细胞抑制作用的变化趋势。通过基于微观结构的密度泛函理论进行计算，推导出材料光热效应起源。使用DCFH-DA做探针检测了活性氧产生的情况，并通过电子顺磁共振波谱仪(EPR)检测了活性氧的类别。最后，通过CT成像、光热成像检测材料的治疗效果，通过细胞实验和小鼠活体实验验证了Au1Bi1-SR治疗性能。
　　此外，本文在Au1Bi1-SR的基础上通过小分子有机染料IR808表面修饰得到Au1Bi1-SR@IR808，有效的增强了Au1Bi1-SR光热性能，经过验证Au1Bi1-SR@IR808光热效率比Au1Bi1-SR提高超过了6%。弥补了Au1Bi1-SR光热效率不足的情况，最终形成了形态稳定、分散性好、粒径均匀、生物安全性高、毒性小，并且同时集CT和光热成像与光动力治疗和光热治疗于一体的新型多功能诊断和治疗肿瘤的纳米材料，该材料有望进一步提高肿瘤诊断和治疗的水平。