癌症的同步诊断与治疗是目前攻克癌症的最大挑战之一。为实现肿瘤诊疗一体化的同时降低诊疗剂对病人正常器官和健康组织的毒性，本项目研发了一种新型“协同抗癌纳米材料”诊疗一体化药物递送系统，实现多模态影像引导下的精准高效抗肿瘤药物递送。该研究成果的设计是在生物安全性好的介孔硅纳米材料内部装载广谱性抗癌药阿霉素，并利用具有光热效应的超小尺寸硫化铜纳米点对其进行包覆，得到热敏感诊疗一体化载药系统。首先，与传统抗肿瘤药物相比，该系统具有较强的肿瘤富集能力（大于10倍药物富集在肿瘤）；其次，该载药系统可以通过具有深层组织穿透能力的近红外激光激发，在肿瘤组织释放出小分子抗癌药物和纳米药物,而产生的超小尺寸纳米点及药物具有较强的肿瘤深层组织渗透能力，可均匀分散在肿瘤部位,实现较强光热治疗和化疗结合的协同治疗效果;第三,该载药系统可以在生物体内降解代谢，通过肾脏代谢出体外，没有明显的毒副作用;最后,该载药系统具备多种分子影像包括PET/光声/光热三种模态的动态成像能力,并在多模态影像的引导下,优化治疗方案,最终达到高效、低毒的安全肿瘤治疗的目的。本项目研究同时涉及多模态分子影像技术和肿瘤新型治疗方法，将为抗肿瘤药物的研发及肿瘤高效诊治的发展提供新的思路和方法。特别是PET/光声双模态影像引导下，利用多级复合纳米药物系统实现在肿瘤深层组织可控释放方面，同时结合多模态分子影像学和肿瘤高摄取及深层组织药物控释的设计思路具有鲜明的特色和创新性，在生物医药领域具有十分重要的科学研究价值和实际应用意义。