传统的肿瘤治疗方法如放疗、化疗和手术切除等都存在一些不足之处,例如,放疗对于肿瘤组织和正常组织缺乏选择性;化疗容易产生耐药性;手术切除对于转移性病灶没有明显的治疗效果等,因此迫切需要开发新型的肿瘤治疗方法来治疗癌症。纳米材料由于独特的光学、磁学、声学、X-射线吸收及催化等性质,近年来被广泛地应用在新型肿瘤治疗中。肿瘤在生长的过程中,由于肿瘤细胞的快速增殖、代谢途径改变、肿瘤血管发育畸形等原因,实体肿瘤常有乏氧、微酸、过表达过氧化氢(H2O2)、谷胱甘肽(GSH)等一系列与正常组织不同的微环境特征,往往导致肿瘤治疗的失败。因此需要发展新型功能纳米材料来改善肿瘤微环境提高肿瘤治疗效果。硅纳米线(SiNWs)在近红外区具有强的光学吸收,表面被氢氟酸处理后形成的硅氢键具有强的还原作用,且硅自身具有良好的生物相容性,在肿瘤诊疗中将发挥重要作用。本论文中主要以硅纳米线为基底构建三种具有调节肿瘤微环境功能的硅基复合纳米结构,并开展其在肿瘤联合治疗中的研究。主要内容概括如下:第一章:概述了纳米材料在新型肿瘤治疗中的应用;介绍了硅基纳米材料在生物医学领域的研究进展;总结了纳米材料在肿瘤微环境调控中的作用;最后阐述了该论文的选题依据和研究内容。第二章:Au颗粒负载于硅纳米线的复合纳米结构用于近红外光声成像和光热治疗:经氢氟酸处理后的硅纳米线(SiNWs)具有强的还原作用,Au纳米颗粒可以通过原位还原的方法精准生长在硅纳米线的表面构建Si-Au复合纳米结构。Si-Au复合纳米结构在近红外一区和近红外二区都具有强的吸收。利用近红外一区的吸收,可以进行光声成像;利用其在近红外二区的吸收可以进行肿瘤光热治疗。因此,Si-Au复合纳米结构在光声成像导航下的近红外二区光热治疗方面具有重要的研究前景。第三章:Pt颗粒负载于硅纳米线的复合纳米结构用于光热促进化学动力学/声动力联合治疗:利用原位还原的方法在硅纳米线(SiNWs)上还原出Pt纳米颗粒,再用巯基聚乙二醇(PEG-SH)修饰在表面,制备出具有良好生物相容性的Si-Pt复合纳米结构。该复合结构能够将肿瘤微环境中过量的过氧化氢(H202)转化成活性氧自由基(ROS),具有强的化学动力学治疗作用。同时在超声的条件下能够产生活性氧而具有声动力效应。得益于硅纳米线的结构,Si-Pt复合纳米结构的化学动力学治疗和声动力效应比单纯Pt纳米颗粒要强。此外,Si-Pt复合纳米结构自身温和的光热效应,进一步提高化学动力学/声动力学活性,实现肿瘤联合治疗效果。我们发展的Si-Pt复合纳米结构具有光热促进化动力/声动力联合治疗的作用,在新型肿瘤治疗中发挥了重要的作用。第四章:Cu颗粒负载于硅纳米线的复合纳米结构用于谷胱甘肽(GSH)清除及光热促进肿瘤化学动力学治疗:在硅纳米线(SiNWs)上利用原位还原的方法构建Si-Cu复合纳米结构。基于Cu纳米颗粒的催化活性,Si-Cu复合纳米结构能够将过氧化氢(H2O2)转化成活性氧(ROS)而具有化学动力学治疗作用。同时复合纳米结构自身的近红外区光学吸收性质,可用于温和的光热效应增强化学动力学治疗。此外,Si-Cu复合纳米结构还具有强的GSH清除能力,进一步放大ROS对肿瘤的治疗效果。本硕士论文中,概述了纳米材料在新型肿瘤治疗中的应用以及硅基纳米材料在生物医学领域的研究进展,重点介绍了基于肿瘤微环境调控的硅基复合纳米结构在肿瘤治疗中的应用,该研究结果为功能硅基纳米复合材料在新型肿瘤治疗中的应用提供了一定的研究思路和方法。