目前,放疗和化疗是临床癌症治疗的主要手段,但存在副作用大、治愈率低等问题,近年来一些新型的治疗方式如光热疗法、光动力疗法、化学动力学疗法等的研究备受关注。由于复杂肿瘤微环境具有固有的缺陷,单一治疗方式难以完全抑制肿瘤生长,而协同治疗可以克服单一疗法治疗效果不佳的问题,从而提高抗肿瘤治疗效果。纳米酶具有催化活性可控和稳定性良好等独特优点,因此被广泛应用于生物医学领域。因此,设计一类高效且多功能的纳米酶实现多种治疗方式的联合具有重要的研究意义。本论文主要设计合成了三种基于光热功能的纳米酶,研究了不同的酶活性、材料的光热性能以及协同肿瘤治疗效果。研究内容总结如下:(1)CuCoS纳米酶在光热治疗和化学动力学治疗中的应用。通过水热法合成了单分散的CuCoS纳米酶,该纳米酶不仅是一种优异的无机光热纳米材料,具有良好的光热转换性能,而且具有过氧化物酶活性和谷胱甘肽氧化物酶两种酶活性,可以催化肿瘤微环境中的H2O2产生活性氧并清除还原型谷胱甘肽,从而打破肿瘤细胞内氧化还原平衡。在近红外光808 nm照射下,温度的升高可以提高D-Lin-MC3-DMA浓度两种酶的活性以及酶反应速率,从而增加活性氧的积累,提高抗肿瘤效果。因此,CuCoS纳米酶可以实现光热疗法和温度增强的化学动力学协同疗法,显著抑制肿瘤增殖。(2)近红外可控触发细胞焦亡的诱导剂的设计及肿瘤免疫协同治疗。通过溶剂热法合成了均匀的介孔Pt纳米酶,进一步担载葡萄糖氧化酶(GOx)担载在介孔孔道中,材料外层进一步用热敏材料p(OEOMA-co-MEMA)(PCM)修饰获得纳米复合材料PCMPt/GOx。该材料具有以下优点:(ⅰ)热敏材料PCM可以防止GOx的提前泄漏,减少毒副作用,改善材料的生物相容性。(ⅱ)Pt纳米酶不仅具有良好的光热性能,实现近红外光可控的GOx精准、按需释放;而且Pt纳米酶具有类过氧化氢酶活性,可以消耗肿瘤微环境中的H2O2产生用于GOx催化反应所需要的O2并改善缺氧条件。(ⅲ)该复合材料可实现近红外光可控、热响应的细胞焦亡和免疫协同治疗。PCMPt/GOx作为一种近红外可控触发细胞焦亡的诱导剂,可以激活体内免疫反应,同时,温和光热可以逆转肿瘤免疫抑制微环境,与免疫治疗协同诱导细胞焦亡,具有良好的抗肿瘤效果。(3)超小Pt纳米酶在肿瘤化疗和光热治疗中的应用。通过水热法成功合成了粒径小于10 nm的超小Pt纳米酶,其光热性能良好,且具有类过氧化氢酶活性,能够与肿瘤微环境内的H2O2反应产生O2,改善乏氧条件。随后使用DSPE-PEG-NH2对材料进行表面修饰,使其可以成功负载β-拉帕酮(β-LAP)。在808 nm激Galunisertib IC50光照射后,光热引起的热休克蛋白表达增加和β-LAP可以同时激活醌氧化还原酶1,酶活性增加消耗细胞内还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸并产生H2O2,造成氧化损伤。Pt@β-LAP纳米颗粒通过协同光热疗法和bioactive molecules化疗抑制肿瘤增殖。