癌症作为全球第二大致死原因,正严重威胁着人类的生命健康,针对癌症治疗的研究成为一个亟待解决的全球性公共卫生难题。纳米金属有机框架材料（Nano metal-organic frameworks,NMOFs）由于化学组分可调、孔隙规则可调、表面易修饰、生物可降解等独特性质,在生物医药领域展露出巨大的应用潜力。然而,目前对于NMOFs的研究主要集中于其作为药物载体在化学治疗方面的探索,对于与实际应用紧密相关的多功能化、靶向性设计以及协同治疗等方面的研究仍然十分缺乏。基于以上背景,本论文旨在通过对NMOFs基复合材料中各功能模块的合理设计和有效优化,充分利用各组分之间的协同作用来提高NMOFs基复合材料在生物成像和肿瘤细胞生长抑制方面的性能,并分析其作用机理。主要研究内容包括以下三个部分:1.利用配位键的介稳特性,在Fe-MOF的合成过程中加入多金属氧酸盐和硫化物作为竞争试剂,成功得到空腔尺寸范围为100-200 nm的系列中空结构（MBMs）,并将其作为药物载体和磁共振成像造影剂进行后续研究。体外和体内实验表明,得到的中空结构MBM-12h具有良好的磁共振成像能力,对抗癌药物5-氟尿嘧啶5-FU具有超高载药量/释药量,复合材料5-FU@MBM-12h也表现出很强的肿瘤抑制能力。同时提出了将竞争配位法应用于NMOFs造孔的新思路。2.利用原位生长策略,构建多个基于化学治疗的协同治疗体系,并研究了其生物成像行为。其一,在UIO-67纳米颗粒表面原位生长具有光催化特性的Ti O2纳米粒子,引入光动力治疗模块。随后将抗癌药物阿霉素DOX负载于UIO-67的孔道内赋予其化学治疗和荧光成像能力,得到NMOF基光动力复合材料DOX@UIO-67@Ti O2。并通过染料降解实验捕获自由基,揭示了该体系光动力治疗机制;其二,基于芬顿反应和Ca O2的产氧能力,通过原位生长法结合竞争配位策略,构筑具有自供氧能力和磁共振成像能力的蛋黄壳结构NMOF基复合材料Ca O2@Fe/ZIF-90@TA,并利用大空腔负载抗癌药物磷酸氯喹CQ和NO前驱体L-精氨酸,引入化学治疗和增强型化学动力治疗模块,成功合成集磁共振成像和化学/化学动力学协同治疗于一体的复合材料Ca O2@Fe/ZIF-90@TA-A/C;其三,通过原位生长法结合表面后修饰策略,构建Cu掺杂ZIF-8包覆Ca O2纳米颗粒、负载抗癌药物阿霉素DOX并表面包覆透明质酸HA的核壳结构Ca O2/DOX@Cu/ZIF-8@HA,实现了特异性靶向癌细胞的化学/化学动力协同治疗和荧光成像。通过体外溶解氧测试证实Ca O2/DOX@Cu/ZIF-8@HA具有自供氧能力,并通过建立细胞成像模型和荷瘤裸鼠模型评价其荧光成像能力和肿瘤抑制能力。3.利用表面活性剂调控法结合后修饰策略,构建Nd-MOF纳米颗粒负载抗癌药物磷酸氯喹CQ并且表面包覆HA的NMOF基复合材料CQ/Nd-MOF@HA,实现了特异性靶向癌细胞的化学治疗和近红外二区成像。值得关注的是,这是首次将以镧系金属离子为发光中心的纳米Ln-MOF应用于近红外二区活体成像。