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纳米技术是在纳米尺度范围内研究材料的合成、表征、特性以及应用，纳米科技的发展不仅使人们更加深刻和广泛地认识物质世界，而且极大地促进了科技的发展，是目前研究领域的热点。纳米材料除了具有表面效应、纳米尺寸效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等特性外，一些新型纳米材料还具有光致发光性质和能量转换特性等，在生物医学领域具有重要的潜在应用，比如:负载肿瘤药物、荧光探针和细胞成像、癌症的光热协同治疗等以及人体微量元素检测等方面。传统半导体量子点材料（如CdS等）或贵金属（如Au等）因具有优异的光学性能被广泛用于生物医学等研究领域。但是，却存在毒性大、水溶性差、成本高等问题。本文围绕新型无机纳米材料合成、表征及其生物医学应用，主要开展了以下三方面的工作: (1)以邻苯二胺为碳源，采用微波辅助法成功合成出了发强黄色荧光的碳点（邻位碳点），研究了其光学性质和形成机制，并将其直接用于生物成像及Fe3+和H2O2的检测。微波辅助加热合成方法具有快速、高效的特点，用水作为反应溶剂，整个反应过程只需要20分钟。此外，我们还发现用邻苯二胺、间苯二胺和对苯二胺合成出的邻位碳点、间位碳点和对位碳点的荧光性质不同。邻位碳点和间位碳点的水溶液在365nm的紫外光下能够分别发射出强烈的黄色荧光和轻微的绿色的荧光，但是对位碳点水溶液却没有明显的荧光。合成的邻位碳点因具有量子产率高、毒性极低和水溶性好等优点，能够被直接用于细胞成像。此外，这些碳点还可检测生物体中所含有可能引起人类一些严重病症的金属离子以及pH值（作为不同生理过程的重要参数）和H2O2（能够作为活体氧化性损伤的典型标志物），并具有高灵敏性。金属Fe3+和H2O2的检测限分别达到16.1nm和28.1nm。 (2)以大蒜蒜汁为碳源，采用一步水热法合成出了粒径为2.13±0.71 nm的光致发光碳点，并可直接用于细胞成像和Fe3+检测。这些碳点的表面含有不饱和的化学键和水溶性羟基基团，具有很好的水溶性和毒性低的特点。这种碳点用于SW480细胞时，当碳点的浓度≤1 mg/ml时，细胞的存活率≥80％。当碳点用于细胞成像时，在UV光下，SW480细胞能够显现出明亮的蓝绿色荧光，碳点颗粒成功的进入了细胞，并且聚集在了细胞的细胞质中。因此，这种碳点能够被直接应用于细胞成像。此外，这种碳点水溶液作为荧光探针可以检测金属离子，对Fe3+具有选择性和敏感性，检测限是1.22μM。同时，这种碳点水溶液的荧光强度对pH值具有敏感性，当pH值为12时，碳点水溶液的荧光会发生最大程度的淬灭，因此，这种碳点能够被用作为荧光探针感测有机体内环境和多种自然环境中的金属离子和pH值。 (3)采用高温热解法合成出了Bi2S3纳米点，并研究了其对肿瘤细胞的光热协同疗效。该纳米点用吐温-20功能化修饰后，粒径为8nm，能够均匀地分散于水中，并发现在808nm有光学吸收。研究了Bi2S3纳米点的光热效应和LY药物（一类能够抑制三磷酸酰肌醇蛋白激酶PI3K活性的蛋白激酶类药物）负载能力，发现该纳米点具有非常稳定的光热升温性能和载药能力，浓度为20ppm的纳米颗粒水溶液对120ppm LY的负载能力能够达到1.542mmol/g。此外，经过细胞毒性检测发现当Bi2S3-吐温20纳米点的浓度为20ppm、LY药物的浓度分别为80ppm和50ppm时，A549细胞和LoVo细胞的细胞存活率能够高于80％和90％。光热联合作用与药物抑制热抗性蛋白协同，治疗效果比单因素治疗肿瘤细胞效果好，表明Bi2S3-吐温20纳米点与LY294002具有较好的光热协同效果。