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恶性肿瘤是自然界中死亡率较高的重大疾病之一,对人类的健康生活具有严重的威胁。生物医学领域中肿瘤的早期精确诊断和有效治疗一直是引人关注的研究重点和难点问题。近几年随着纳米技术的发展,越来越多的纳米材料被用于癌症的诊断和治疗。然而,相比于荧光纳米簇,荧光量子点以及纳米粒子等纳米材料,化学分子在细胞内原位生物合成荧光物质进行荧光精准标记与成像的方法具有更加简便,快速,且生物相容性好等特性。锌离子在大量的生物学过程和相关的生物大分子的结构和功能中起着不可缺少的作用。本论文中利用葡萄糖酸锌作为锌离子的提供源,研究了其与多种肿瘤细胞(如肝癌细胞HepG2,人宫颈癌细胞HeLa,胶质瘤细胞U87等)的相互作用与荧光成像的功能。本论文的主要研究内容如下：1)原位生物合成锌纳米簇的制备方法将癌细胞在含有葡萄糖酸锌溶液的DMEM中培养24 h,利用反复冻融的方法将细胞内的锌纳米簇提取出来,并溶于去离子水中。2)相关锌纳米簇的表征通过利用透射电子显微镜(TEM)、能量离散X射线谱(EDS)以及荧光和紫外吸收光谱对得到的锌纳米簇进行了表征。结果表明该纳米簇具有颗粒均一,且其中不存在其他金属元素。3)细胞毒性的研究用于癌症临床研究的材料必须具有很好的生物相容性,自身不会对细胞产生很大的毒副作用。本文利用MTT法研究了葡萄糖酸锌及活体原位合成的相关纳米簇对肿瘤细胞的毒性。研究结果表明葡萄糖酸锌具有很好的生物相容性,为后续研究提供了有力的支持与保证。4)锌离子在癌细胞及植瘤鼠体内的靶向成像中的应用根据细胞毒性研究的结果,我们选用了合适的浓度对多种肿瘤细胞(如肝癌细胞HepG2,人宫颈癌细胞HeLa,胶质瘤细胞U87等)以及植瘤鼠进行活体成像研究。研究结果表明,与正常细胞相比,锌离子对癌细胞具有很好的标记效果,且可靶向到植瘤鼠的肿瘤部分。本研究利用肿瘤细胞／组织内部环境的特异性,原位生物合成了优良的荧光锌纳米簇,实现了肿瘤细胞和活体肿瘤的靶向成像,为癌症的诊断以及治疗提供了一个安全和简单的生物成像新方法。