癌症已成为威胁全世界人类生命财产安全的最主要的疾病之一。传统的治疗癌症方法主要包括手术切除、放射疗法和化学疗法。放射疗法在治疗过程中或治疗后可能会引起放射性皮炎等后遗症,而化疗药物在杀死癌细胞的同时也会通过氧化应激反应对正常细胞造成附带损害。纳米技术的蓬勃发展,为制备适用于癌症诊断与治疗的生物纳米材料提供了更多的机会。目前,磁性纳米材料已经在纳米医学领域受到广泛的关注与探究,与其它应用于此领域的纳米材料相比,磁性纳米材料能够更好的响应外磁场,可以远距离操纵磁性纳米粒子。因此,磁机械癌症疗法在深部肿瘤组织的消融方面具有独特的优势。此外,磁性纳米材料本身又可能具有光热转换和产生活性氧（ROS）诱导肿瘤细胞死亡的能力,所以在光线疗法（光热治疗、光动力学治疗）以及化学疗法（化学动力学治疗）方面也可能存在相应的治疗策略。本论文主要致力于研究镍基磁性纳米材料的制备、表征以及根据材料本身相关的特性,探究其在生物医学领域的相关应用。主要包含两个部分:（1）通过磁诱导溶剂热法,合成表面具有针状突起的海胆状镍纳米颗粒（UNNPs）,并结合低频旋转磁场,在生物体外和体内分别对MDA-MB231人乳腺癌细胞进行杀伤效果和抑制肿瘤组织生长能力的探究;（2）通过磁诱导溶剂热法,合成表面具有聚乙二醇改性的海胆状镍纳米团簇粒子,分别评估了材料在1064 nm激光照射下的光热转换效率和在弱酸环境中生成羟基自由基的能力。探究该材料在生物体外和体内进行光热和化学动力学协同治疗,对4T1小鼠乳腺癌细胞的杀伤效果和抑制肿瘤组织生长的能力。本论文的主要研究内容和取得的研究结果如下:（一）以六水合氯化镍为原料、正丁醇为溶剂、水合肼为还原剂,通过一步磁诱导溶剂热法合成了表面具有不同长短的针状突起的海胆状镍纳米粒子,然后在相同的实验条件下,移除外加磁场并延长反应时间得到相似尺寸的球状镍纳米粒子作为对照组。通过利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线多晶体衍射仪（XRD）和超导量子干涉磁力仪（SQUID）等测试手段,对获得的UNNPs和SNNPs的外观形貌、内在结构进行表征,结果显示UNNPs和球状镍纳米颗粒（SNNPs）具有均匀的粒子分布,平均尺寸分别为450和420 nm。UNNPs的表面存在不同长度的针状突起,平均长度为90 nm;而SNNPs表面光滑。UNNPs和SNNPs的饱和磁化强度分别为49.88和50.69 emu/g,较高的饱和磁化强度更加有利于纳米粒子响应外加旋转磁场,产生足够的动态机械力以杀伤肿瘤细胞。对合成的UNNPs和SNNPs在生物医学方面进行了如下研究:首先采用两种人乳腺癌细胞（MDA-MB231和MCF7）为细胞模型进行了细胞毒性的研究,当材料浓度达到60μg/m L时,细胞的存活率仍然超过90%,证明UNNPs和SNNPs具有较低的细胞毒性。然后,采用MDA-MB231细胞作为细胞模型进行了不同旋转磁场强度下,UNNPs和SNNPs体外杀伤肿瘤细胞的能力评估,并采用流式细胞术对MDA-MB231细胞所处的生存状态进行分析,结果显示UNNPs在磁场强度为0.1和0.4 T旋转磁场下均表现良好的细胞杀伤效果,而SNNPs在相同的条件下,细胞存活率仍然很高。最后,采用MDAMB231细胞作为细胞模型研究UNNPs在体内抑制肿瘤组织生长的效果,结果表明,UNNPs结合不同磁场强度的旋转磁场后均能明显抑制肿瘤组织生长,表明UNNPs在磁机械癌症疗法领域具有良好的应用前景。（二）以六水合氯化镍和聚乙二醇（PEG）为原料、水合肼为还原剂、乙醇为溶剂,在磁场强度为9 T的外加磁场下,通过一步磁诱导溶剂热法合成了海胆状镍纳米团簇粒子（9T-PUNNC）,然后在相同的实验条件下,通过改变外部磁场强度合成尺寸不同的海胆状镍纳米团簇粒子（PUNNCs）作为对照组。利用SEM、TEM、HRTEM、高角度环形暗场像（HAADF）、XRD、SQUID、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、动态光散射（DLS）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）和电子自旋共振波谱（ESR）等测试手段,对得到的不同磁场强度下的PUNNCs进行表面形貌和内在结构的表征,结果发现9T-PUNNC具有较为均匀的尺寸分布,平均尺寸约为230 nm,粒子表面存在不同长短的针状突起,内部呈现不同取向的同一（111）晶面。HAADF和FTIR表明PUNNCs表面均有PEG包覆。另外,随着外磁场的增强,PUNNCs形貌和性能均呈现规律性变化。首先,PUNNCs表面针状突起逐渐增多;其次,XRD中各晶面强度均显示降低的趋势,SQUID同样显示饱和磁化强度随磁场的增加而降低,表明随着磁场的增强,可能有利于降低PUCNNs的结晶性,这更加有利于粒子被酸化溶解;最后,通过评估了材料在1064 nm激光照射下的光热转换效率和在弱酸环境中生成羟基自由基的能力,显示随着外磁场的增强,9T-PUNNC具有更高的光热转化效率和更强的羟基自由基生成能力。对合成的9T-PUNNC在生物医学方面进行了如下研究:首先采用小鼠乳腺癌细胞（4T1）为细胞模型进行了细胞毒性研究,当材料浓度达到100μg/m L时,细胞的存活率仍然超过95%,证明9T-PUNNC对细胞并没有明显毒性。然后,采用4T1细胞为细胞模型分别进行不同p H条件下,近红外二区（NIR-II）光照射对细胞杀伤效果的测试,结果显示在不用NIR-II照射、材料浓度为100μg/m L的弱酸性条件（p H=5.0）下,细胞存活率能达到54%,而采用NIR-II照射后,相同条件下的细胞存活率仅有8%。进一步用AM/PI联合染色不同条件下经9T-PUNNC处理的4T1细胞,显示与细胞实验相似的结果,即9T-PUNNC在NIR-II照射下产生的光热与增强的化学动力学治疗效果能够有效的杀伤4T1细胞。最后,采用4T1细胞作为细胞模型研究9T-PUNNC在体内抑制肿瘤组织生长的效果,结果表明,9T-PUNNC结合NIR-II照射后能明显抑制肿瘤组织生长,表明9T-PUNNC在光热&化学动力学疗法领域具有良好的应用前景。