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恶性肿瘤是严重危害人类健康的重要疾病。发展高效低毒的肿瘤治疗方法已经成为迫在眉睫的重大问题。利用纳米技术制备的新一代的抗肿瘤药物载体具有多种优势，在肿瘤检测与治疗领域引起了广泛关注。脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)纳米材料具有结构精确可控、易于化学修饰、生物可降解等特点，是一种很有潜力的抗肿瘤药物载体，具有广阔的应用前景。利用DNA纳米技术研制高效、低毒、可控药物运输载体，具有非常重大的实际意义。本论文针对肿瘤研究前沿和热点，围绕功能化DNA纳米材料展开如下研究: 1.利用DNA折纸纳米结构装载抗肿瘤药物阿霉素并逆转肿瘤细胞耐药 采用DNA折纸技术，制备三角形和管状DNA折纸结构。装载抗肿瘤药物阿霉素，对于装载阿霉素前后的DNA折纸结构进行系列表征，考察其对阿霉素的装载率。利用载药DNA折纸结构处理敏感和耐药人乳腺癌细胞，发现载药DNA折纸结构能够逆转肿瘤细胞耐药，并对于其逆转耐药机理进行了初步探讨。 2.DNA折纸纳米结构在活细胞内的稳定性 发展了一种免标记的荧光方法用于直接研究DNA折纸在活细胞内的稳定性。制备三角形和管状DNA折纸结构，将小分子荧光探针装载于DNA结构上，发现荧光增强的现象。当DNA折纸结构被酶水解，荧光减弱。将探针-DNA折纸复合结构用于活细胞，发现DNA折纸结构在活细胞内定位于溶酶体，而利用其荧光变化可直接观测DNA折纸结构在活细胞内的稳定性变化。 3.利用DNA折纸纳米结构装载阿霉素，在动物水平进行抗肿瘤效果和安全性的评价 采用DNA折纸技术构建多种DNA折纸结构，在活体水平研究不同形状DNA折纸结构的生物分布。优选出效果最佳的三角形DNA折纸，装载阿霉素，对装载药物前后的DNA纳米结构进行形貌表征，对于药物释放进行评价。构建乳腺癌原位肿瘤裸鼠模型，将载药纳米结构和游离药物分别进行尾静脉给药，发现载药DNA折纸结构具有良好的抑瘤效果，并且显著降低同浓度游离药物的毒性。 4.利用DNA折纸纳米结构装载金纳米棒在细胞水平进行光热治疗 合成金纳米棒并利用单链DNA对其进行表面修饰。采用DNA折纸技术，制备DNA折纸结构。将DNA修饰的金纳米棒组装至DNA模板上，制备得到装载金棒的DNA折纸纳米结构。利用游离金棒和DNA折纸-金棒复合结构分别处理肿瘤细胞，在近红外激光照射后能够明显杀灭肿瘤细胞。结果表明，在细胞水平上，DNA折纸结构能够使金棒更加有效的内化进入肿瘤细胞，达到更佳的光热治疗效果。