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癌症,也称之为恶性肿瘤,是严重威胁人类生命健康的重大疾病之一。而目前广泛应用于临床的癌症的治疗方式有手术、放疗、化疗,其中化疗是最主要癌症治疗手段,但是化疗会造成健康组织或器官的损伤,因此急需一种更为有效且副作用小的治疗方法。而光热治疗和光动力治疗因其独特的优势成为癌症治疗的研究热点。同时单一的治疗模式并不能实现完全、彻底的癌症治疗,继而开发一种理想的纳米载体系统实现化疗、光热治疗、光动力治疗等两种或多种治疗方式的有机协同治疗就极具挑战和有深远的影响。基于此,本论文设计了一系列多功能纳米载体系统,并采用HeLa和MCF-7细胞作为细胞模型研究该系列纳米载体的化疗、化疗-光热联合治疗、化疗-光动力联合治疗以及光热-光动力联合治疗效果。1)设计了一种pH响应核-壳结构纳米微粒药物递送系统(GQDs@DOX/PB),其可以同时包覆石墨烯量子点(GQDs)和阿霉素(DOX)的,以实现生物成像、有效的药物递送。结果表明纳米微粒具有最佳的粒径(200-300nm)基于EPR效应可以延长血液循环并逐渐累积到肿瘤细胞。同时GQDs@DOX/PB微粒进入HeLa细胞分布于溶酶体和细胞质中。另外,体外细胞毒性试验发现纳米微粒可以明显抑制HeLa细胞增殖、有效降低细胞存活率。2)通过一种简便的方法负载抗癌药物DOX和光敏剂二氢卟吩(Ce6)制备了一种pH响应性的多功能药物传递系统(DOX/PB@Ce6)。DOX/PB@Ce6具有最佳的粒径大小、可控的纳米尺度、较高的合成产率、良好的活性氧生成量以及优异的细胞胞吞能力。更重要的是,体外化疗-光动力协同实验发现在660 nm激光照射下DOX/PB@Ce6表现出显著的癌细胞杀伤能力。溶血实验表明,DOX/PB@Ce6表现出良好的血液相容性,这使其有望通过静脉注射实现体内肿瘤治疗。3)通过二次乳化-溶剂挥发法同时封装DOX和光热剂GQDs或光敏剂亚甲基蓝(MB)合成了可用于化疗-光热或化疗-光动力联合治疗的多功能药物传递系统(GQDs@DOX/PB和MB@DOX/PB)。结果表明纳米微粒具有较高的药物负载能力和pH响应性药物释放行为,可通过EPR效应到达肿瘤部位并在酸性环境下实现药物的定向释放。此外,GQDs@DOX/PB在808 nm激光照射下表现出良好的光热转换效率和光热稳定性。同时,GQDs@DOX/PB和MB@DOX/PB均表现出比单一治疗更高效的癌细胞杀伤能力,表明纳米微粒具有优异的化疗-光热/光动力联合治疗效率。4)采用改进的Hummer’s法成功制备了纳米尺寸氧化石墨烯(NGO),对其羧基化得到羧基化氧化石墨烯(NCGO),并进一步修饰靶向分子叶酸(FA),制备了药物靶向递送的纳米载体(NCGO-FA)。随后,通过π-π堆积和静电作用负载抗癌药物DOX或光敏感剂MB制备了可用于光热-化疗联合治疗(NCGO@DOX-FA)和光热-光动力联合治疗(NCGO@MB-FA)的纳米复合物。结果表明,NCGO-FA具有超高的表面积、较高的载药量、优异的靶向特异性、优异的生物相容性以及良好的光热转换效率和光稳定性。同时,NCGO-FA负载DOX或MB后,通过FA受体靶向递送药物,并在温度和酸性肿瘤条件下触发药物释放。更重要的是,与单独化疗、光热治疗、光动力治疗相比,NCGO@DOX-FA或NCGO@MB-FA纳米平台对HeLa和MCF-7细胞表现出更高的杀伤力。这些结果表明通过一种简便方法构建的具有温度和pH双响应性的并且可以实现光热-化疗联合治疗或光动力的纳米平台(NCGO@DOX-FA或NCGO@MB-FA)在肿瘤治疗中具有良好的应用前景。