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诊疗手段作为成像诊断和疾病治疗的有机结合,新型高效纳米诊疗试剂的研发对于肿瘤治疗的研究具有重要意义。最理想的无机纳米诊疗试剂由单一的纳米粒子组成,能有效确定肿瘤部位、监测治疗效果、提高生物安全性,是决定纳米诊疗效果的关键。目前临床使用的医学成像方法中,核磁共振成像作为一种临床诊断技术,具有软组织对比度强、电离辐射弱、空间分辨率高、信号穿透深度限制低等优点,在肿瘤治疗上取得了广泛应用。近年来,光热治疗作为一种物理治疗手段,由于其微创性、选择性好、有效性强等优点,能够有效克服传统癌症治疗方法的缺陷,如化疗和放疗等方法所存在的疼痛持续长、副作用大、难以根治、复发率高等问题。本课题组开拓性的研发了一系列具有缺陷结构的无机光热材料,并借助光热治疗手段,探索了它们在肿瘤诊疗上的应用。铁基和钴基纳米材料因为低免疫原性、极佳的生物安全性和优异的磁学性能,已有用于成像检测的产品被批准上市,但是肿瘤治疗效果较差,难以实现有效的肿瘤热消融。为了获得良好生物相容性、优异磁学性能以及更高的热效率的诊疗纳米试剂,本博士论文围绕钴基和铁基半导体材料,制备出了具有核磁共振成像指导的多模态协同治疗光热诊疗试剂,进行的主要研究如下:（1）光谱可调的多孔硫化钴空心纳米球的合成及核磁共振成像诊断的肿瘤光热治疗通过溶剂热法可控合成不同尺寸的多孔硫化钴空心纳米球,并发现随着尺寸的逐渐变小,材料的近红外吸收发生蓝移。遴选出性能最佳的光热治疗试剂。聚乙二醇的表面改性后,多孔硫化钴空心纳米球不仅具有很好的生物相容性和胶体稳定性,还表现出极高的光热转换效率（～70.1%）。在小鼠实验中,激光功率为0.7 W cm-2,波长为808nm激光持续照射肿瘤部位,低剂量的纳米试剂（100μL,25 ppm）可以完全使肿瘤消融。此外,多孔硫化钴空心纳米球还具有良好的光稳定性和磁共振成像性能。（2）高效体清除的四硫化三铁四方片用于核磁共振成像诊断的光热/化学动力协同治疗一种可相转变的PVP包覆的四硫化三铁四方片纳米诊疗试剂。它可以先在磁靶向的作用下,有效地在肿瘤处富集,实现光热治疗/化学动力治疗。在三周内逐渐相转变为极小的纳米粒子（～5 nm）,有效排出体外。PVP包覆的四硫化三铁四方纳米片的水分散液具有较强的近红外吸收、良好的光热转换效率（64.3%）和较好的T2加权磁共振成像性能(71.3 mM-1 s-1)。此外,光热治疗中产生的热量可以提高芬顿反应的效率,利用瘤内高水平的过氧化氢可以有效地产生大量·OH来抑制肿瘤的生长和光热治疗后复发情况,实现光热治疗/化学动力协同治疗。（3）高效安全的硫掺杂氧化铁用于核磁共振诊断的光磁热联合治疗一步水热法合成了不同相结构的硫掺杂氧化铁纳米材料,探讨了不同硫掺杂氧化铁与诱导加热效率之间的关系,并遴选出最佳的光磁热疗纳米试剂（SDIO-100）。SDIO-100的水分散液具有良好的生物相容性、光热转换效率（55.8%）和T2加权磁共振成像(63.7 mM-1 s-1)。在小鼠体内实验中,SDIO-100在生物可接受的交流磁场(H·f=4.3<5.0×106 kA-1 s-1)和808纳米激光安全功率密度0.33 W cm-2的共同作用下有效地肿瘤消除,且完成治疗后一个月大部分材料可以从体内排除。