全世界的癌症发病率和死亡率都在飞速增长。在过去几年中,葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase,GOx）被视为癌症治疗的“明星”催化剂。作为一种天然高效的生物催化酶,GOx可以特异性地催化葡萄糖降解生成葡萄糖酸和过氧化氢（H2O2）。这种催化反应不仅可以消耗葡萄糖,饿死肿瘤细胞,其生成的H2O2还可用于实现其他癌症疗法。然而,GOx作为一种蛋白酶,存在很多缺陷,例如稳定性低、半衰期短、在体内循环容易被降解、全身毒性大等。因此如何有效地将GOx输运到肿瘤部位而不影响其活性是决定其生物医学应用的关键。本论文利用GOx对金属离子如Ca2+的吸附作用,以GOx作为模板,通过原位仿生矿化的方法制备磷酸钙（CaP）,构建了两种基于GOx的CaP纳米探针,并探索了它们在肿瘤细胞水平和活体实体瘤水平上的协同治疗效果,主要研究内容如下:1.以GOx为模板,通过原位仿生矿化的方法得到GOx-CaP纳米颗粒,然后负载精氨酸（L-Argnine,L-Arg）,实现“葡萄糖+O2→葡萄糖酸+H2O2”和“H2O2+L-Arg→L-瓜氨酸+NO”两步级联化学反应,在肿瘤细胞内消耗O2和葡萄糖的同时生成高浓度NO,实现饥饿治疗和气体协同治疗。实验结果表明,所制备的GOx-CaP-L-Arg纳米探针具有p H响应的降解行为和良好的生物相容性;能在4T1细胞内有效生成NO,通过NO与GOx的协同作用,使细胞存活率降低83%。这些结果表明GOx-CaP-L-Arg纳米探针可用于肿瘤饥饿和气体协同治疗,在肿瘤治疗领域具有潜在应用价值。2.以GOx为模板,通过原位仿生矿化的方法制备锰掺杂磷酸钙（Mn CaP）,得到GOx-Mn CaP纳米颗粒,然后负载阿霉素（Doxorubicin,DOX）,构建具有良好生物降解性、生物相容性且具有肿瘤酸响应行为的纳米探针,用于核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）指导及级联反应增强的癌症协同治疗。实验结果表明,所制备GOx-Mn CaP-DOX纳米探针具有良好的生物可降解性和生物相容性;随p H下降响应释放的Mn2+可以进行MRI成像,在酸性条件下（p H 5.0）其纵向弛豫率（r1）值达到13.06 m M-1 s-1;对4T1荷瘤小鼠瘤内注射GOx-Mn CaP 4小时后,肿瘤与正常组织（T/N）对比率达到240.85%。此外,动物实验结果表明GOx-Mn CaP-DOX可以显著抑制小鼠肿瘤的生长,而对照组肿瘤的体积则达到了初始的9.6倍。这些结果都表明GOx-Mn CaP-DOX可用于肿瘤MRI示踪的饥饿/化学动力学/化疗协同治疗,在肿瘤治疗领域具有潜在应用价值。综上,本课题成功构建了基于GOx的CaP纳米探针,实现了肿瘤的协同治疗,且所制备的载体材料CaP具有良好的生物相容性和生物可降解性。该研究有望为肿瘤多模式协同治疗的设计和构建提供指导,为各种酶的仿生矿化及其转化应用奠定基础。