近年来,化学动力学疗法（CDT）受到了越来越多的关注,主要是因为其能通过芬顿或类芬顿反应,将肿瘤原位过表达的过氧化氢（H₂O₂）转化为高毒性的羟基自由基（·OH）来杀死肿瘤细胞,具有高度的肿瘤选择性。然而,由于肿瘤区域的复杂性、异质性、H₂O₂反应性不足等,限制了其进一步的临床应用。因此,如何增强CDT的治疗效果,是目前亟需解决的难题。围绕这一科学难题,该论文通过增加催化剂反应位点、提高催化反应的温度等策略,设计高性能CDT试剂,提高CDT治疗效果。主要开展了以下两部分工作:第一部分:基于空心纳米材料能增加反应位点以及升高温度能加快反应速率的原理,我们构建了一种中空Cu₉S₈纳米诊疗平台,其不仅具有光声成像（PAI）和光热治疗的功能,且能增加催化反应活性位点的数量。溶液实验结果表明,Cu₉S₈纳米诊疗平台的比表面积显著增加,且其光热转换功能能够有效升高类芬顿反应温度,使得其生成·OH的速率约为实心Cu₉S₈纳米材料的两倍,显著增加了类芬顿反应效率。更重要的是,体内体外实验均证明了中空Cu₉S₈纳米诊疗平台具有更为优异的CDT治疗性能,能有效杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤生长。第二部分:基于高温以及单原子有利于提高催化反应效率的原理,在本课题中构建了Fe@Fe₃O₄@HKUST-1纳米诊疗平台。其中,Fe@Fe₃O₄纳米材料具有优秀的磁热升温性能同时具有磁共振成像（MRI）属性,可以原位提高芬顿或类芬顿反应的温度,加快其反应速率,而金属外壳框架HKUST-1能释放铜离子,呈现单原子催化性能,提高类芬顿反应性能。实验结果表明,Fe@Fe₃O₄@HKUST-1呈现了“1+1>2”的协同效应,相比单一Fe@Fe₃O₄和HKUST-1,具有更优秀的类芬顿催化性能。