成像指导的光动力治疗(Photodynamic therapy，PDT)可同时实现分子成像和光触发治疗，近年来受到越来越多生物医学研究人员的关注。虽然有机荧光团可以设计为毒性较小、更适合生物医学应用的成像和治疗的纳米材料，但许多基于有机荧光团合成的纳米颗粒在浓溶液或聚集时会出现聚集荧光猝灭(Aggregation-Caused Quenching，ACQ)现象，从而导致成像质量和治疗效果的下降。幸运的是，Tang及其同事在2001年发现了聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission，AIE)现象，这恰好与ACQ现象相反，引起了最新癌症治疗方法的研究热潮。在众多已建立的AIE体系中，基于四苯乙烯(TPE)的推拉电子结构体系往往有很优异的光敏性能，其AIE特性已被广泛用于PDT。然而，大多数TPE型光敏剂的亲水性和生物相容性较差，这严重限制了它们在体内的生物学应用。因此，结合先前的研究，我们对两种TPE型光敏剂分子进行合理的修饰来改善其亲水性和生物相容性。其中，pH值的变化作为响应TPE型光敏剂分子的开关，合成的纳米颗粒成功应用于肿瘤成像指导的光动力治疗。具体开展了以下两个方面的研究：
　　一、一种pH响应的生物矿化纳米颗粒用于肿瘤聚集诱导发光检测和光动力治疗的研究
　　本文报道了一种新型碳酸钙(Calcium Carbonate, CaCO3)修饰的光敏分子，用于肿瘤酸性响应和光动力治疗。首次以牛血清白蛋白为骨架制备CaCO3纳米载体，并通过静电作用结合新型聚集诱导发光的光敏分子(TPE-Br)。装载TPE-Br的纳米颗粒尺寸大小为100±10nm，在水溶液中具有良好的分散性和稳定性。随着酸度的增加(pH=7.4~5.0)，纳米颗粒逐渐分解，释放的TPE-Br分子通过疏水相互作用聚集，发出强烈荧光并在外部光源下进行光动力治疗。纳米载体具有良好的生物相容性和pH响应能力，装载的TPE-Br分子具有良好的聚集诱导发光和光动力治疗性能。通过细胞实验证实了纳米颗粒在肿瘤成像和治疗上的巨大潜力，为进一步在小鼠模型中的诊断和治疗研究提供指导作用。
　　二、一种pH响应生物降解的纳米探针用于肿瘤成像及同时光动力治疗和化学动力治疗的研究
　　在病理生理学中，大多数人类疾病都与异常的生理环境有关，并认为这是一些疾病的临床征兆。肿瘤组织细胞相比正常组织细胞而言，pH值普遍而言相对较低。利用这一特性，设计了一种pH响应型生物降解的纳米颗粒：以CaCO3纳米颗粒作为载体，单宁酸(TA)与CaCO3纳米颗粒通过简单的机械搅拌而实现在CaCO3纳米颗粒上的沉积，具有聚集诱导发光特性和光动力治疗效果的TPE-I分子通过π-π堆积和静电作用与CaCO3-TA纳米颗粒偶联；为了提高治疗效果，在生理缓冲液HCO3-/CO2和H2O2存在下具有类芬顿治疗效果的Mn2+也通过π-π堆积和静电作用结合到颗粒上，形成最终的目标纳米终颗粒。制备的纳米颗粒在正常生理条件下具有较好亲水性和生物相容性，并且其荧光强度也比较低，但一旦溶液的pH下降，释放的TPE-I分子通过疏水作用相互聚集诱导发光，并在外部光源的作用下进行光动力治疗。此外，释放出的Mn2+在HCO3-/CO2和H2O2存在下产生大量·OH，用于化学动力治疗。溶液中纳米颗粒在不同pH条件下的荧光恢复的速度以及ABDA和亚甲基蓝吸收值的变化，用来验证纳米颗粒在聚集诱导发光检测和治疗上的潜在应用，并为进一步在肿瘤中成像和治疗提供理论基础。