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光动力治疗是一种非常有潜力的选择性治疗癌症的辅助方法。然而它之所以没有被作为治疗癌症的首选，主要限制于传统光敏剂的诸多不足，如光穿透深度受限、光动力效率低等。纳米材料在光动力治疗癌症上的应用是光动力治疗一大创新性的技术突破。其中，富勒烯及其衍生物具有无毒，生物相容性好，易修饰和易从体内排出等优点，是一种具有潜力的肿瘤光诊疗剂。本文论文以富勒烯、内嵌钆金属富勒烯和碳点等碳纳米材料为研究对象，设计合成了基于富勒烯的多功能碳纳米材料的光诊疗剂。为深入研究肿瘤发生、发展和转移规律提供依据，为开发高效低毒、可代谢纳米光诊疗剂奠定基础。所取得的主要研究成果总结如下: （一）富勒烯卟啉衍生物(PC70):一种在厌氧环境中可高效产生单线态氧的光敏剂通过分子自组装技术制备了一种基于富勒烯卟啉二聚体衍生物的双亲性光敏剂分子(PC70)，这种分子是类似脂质体结构的光敏剂。该光敏剂分子具有较高的光稳定性，良好的水溶性和生物相容性，相对于单独的富勒烯而言，PC70具有更强的紫外可见吸收光谱。最为重要的是，相比于传统卟啉类光敏剂，PC70在低氧条件下还可以产生有效的单线态氧。进一步研究结果表明PC70在低氧浓度情况下可以形成具有较长的三线态寿命(211.3μs)的中间体，使其具有更多的机会和组织中游离的氧气发生发应，生成单线态氧。这一发现克服了传统光敏剂长期存在的因肿瘤局部缺氧导致光动力效果差的问题。 （二）富勒烯/上转换纳米复合材料:一种多模态成像介导和近红外激发的光诊疗剂设计合成了一种基于上转换纳米材料和富勒烯卟啉(PC70)复合物的多功能光诊疗剂。其中，上转换材料作为能量转换器将近红外光转换成可见光用以激发PC70，使其在低氧浓度情况下仍产生有效的活性氧。因此，该富勒烯衍生物/上转换纳米复合物(UCNP-PEG-FA/PC70)，可通过三种成像手段（荧光成像/上转换发光成像/磁共振成像）介导高效光动力治疗，是一种集诊疗一体化的光诊疗剂。此外，偶联的叶酸作为靶向分子可以提高复合物在肿瘤的聚集，从而进一步提高光动力效果。这种纳米复合物通过荧光共振能量转移实现由近红光外到紫外可见光的巧妙转换，既解决了富勒烯因组织穿透深度有限导致在活体光动力应用中的限制，又结合富勒烯在低氧环境中保持高效光动力效果的优势实现了肿瘤的高效光动力治疗。 （三）富勒烯/卟啉纳米囊泡:一种高效、靶向、可清除的光诊疗剂合成了一种具有囊泡结构的富勒烯-卟啉衍生物光诊疗剂(FCNVs)。该光诊疗剂结合了富勒烯和二氢卟吩e6(Ce6)共同的优势，具有以下几个主要的特征:(i)具有非常高Ce6负载率（高达58％）;(ii)近红外区存在有效吸收;(iii)在体外和活体水平均有较高的摄取;(iv)可以将肿瘤部位的成像和治疗有效结合，实现肿瘤的示踪治疗;(v)具有非常好的生物相容性，完成光动力治疗后可以被排出体外，几乎没有任何毒副作用。这些优异的性质表明FCNVs可以用作一种近红外光激发、由荧光成像介导的治疗肿瘤的光诊疗剂。 （四）基于金属富勒烯纳米晶和碳点的可清除的多功能纳米碳材料诊疗剂制备了一种基于钆基金属富勒烯(GFNCs)和碳点(CDs)的新型的碳纳米材料诊疗剂。研究表明，在GFNCs-CDs-PEG诊疗剂中，GFNCs作为载体既保持了其自身独特的磁共振成像的性质和碳点荧光成像特性，还保持了可以在肿瘤部位被动靶向的优势。重要的是，克服了CDs不能通过静脉注射方式给药的缺陷，同时CDs还增强了GFNCs的弛豫率。研究结果还表明，该诊疗剂在完成光动力治疗后，可以通过血液循环排出体外，是一种安全有效的碳基纳米材料多功能诊疗剂。