肝细胞癌(HCC)是世界上最致命的癌症之一,多年来严重的威胁着人类的健康和生命。目前手术切除是针对HCC最有效的治疗手段,为了在手术中精准的切除全部肿瘤,减少由肿瘤残余引起的疾病复发,同时又最大限度的保护剩余肝脏,开发一种对肝细胞癌精准成像的靶向探针具有重大临床实用意义。近红外荧光(NIRF)成像由于其低背景信号、高检测灵敏度、价格便宜、术中操作方便,是最理想的术中实时成像手段。诊疗一体化的研究发展让我们关注到一些成像探针结合新型治疗手段可以实现成像指导下的治疗,其中声动力疗法使用的超声波具有更强的组织穿透能力,有望在肝癌非介入治疗中发挥其独特的优势。而基于纳米颗粒的多种药物递送平台可将具备诊断和治疗功能的探针经EPR效应高效滞留于病灶,为癌症的诊疗一体化提供更多的可能。然而正常肝脏往往也会吞噬大尺寸的纳米颗粒,因此,尺寸环境响应型纳米药物的设计在增强纳米粒子体内循环稳定性及药物在肝癌病灶滞留问题中具有重要意义。在本研究中,我们通过化学合成的手段,对一种近红外荧光克酮酸染料CR780进行聚乙二醇(PEG)和肝癌靶向肽GBP的修饰,设计并合成出一种水分散性的诊疗一体化近红外荧光探针,命名为CR-PEG-GBP,使其可以主动靶向肝细胞癌高表达的肿瘤标志物Glyphican-3(GPC3,磷脂酰肌醇蛋白)并且能够在酸性条件下自组装成纳米颗粒从而在肿瘤微环境中滞留,实现对肝细胞癌精准的靶向性成像。我们进一步开发了该克酮酸材料的声动力治疗功能,并通过光热升温增敏实现了对肝细胞癌的增强的声动力治疗。我们在材料层面、细胞层面和体内实验中验证该克酮酸探针的靶向性以及成像和治疗潜力,证实了我们合成的克酮酸诊疗一体化探针可以精准的靶向肝细胞癌,对肝细胞癌进行近红外荧光成像和光声成像,并且该探针在成像指导下对肿瘤模型鼠的光热升温后的声动力治疗实验中取得了良好的抑瘤效果。我们的研究对克酮酸荧光探针用于术中荧光成像及其生物应用的开发具备长足的科学意义及潜在的临床转化价值。与以往的纳米颗粒肿瘤环境响应释放药物不同,我们设计的原位自组装探针可以减少正常肝脏的摄取,为肝细胞癌的靶向提供新的设计思路。另一方面,我们首次使用克酮酸作为声敏剂用于肝细胞癌的治疗,不仅是对克酮酸分子新功能的探索,更为肝细胞癌的有效治疗提供更多可能的选择。