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癌症已经成为当今世界上最难治愈的疾病之一。在癌症诊断方面,传统的诊断方式是通过X射线扫描仪、电子计算机断层扫描仪（CT）和磁共振扫描仪（MR）等设备对肿瘤组织扫描成像。随着科学技术的发展,一些新型肿瘤成像技术相继被开发出来,其中荧光成像技术因操作简便,可靠性高,受到科研人员的广泛关注。虽然荧光成像技术在癌症的诊断方面不断取得了突破性的进展,但是仍存在组织穿透率低,靶向性差,信噪比低等问题。在癌症治疗方面,手术、化疗和放疗等是癌症传统的主要治疗手段。近些年来,随着精准医疗理念的提出,一些新型高效治疗手段不断涌现出来。其中,光动力治疗（Photodynamic Therapy,PDT）是近三十年来兴起的一种癌症治疗技术,具有靶向性好、无创伤、疗效好等优势,在一些国家已经被用于癌症的临床治疗。PDT主要是利用染料分子或光敏剂分子对局部病变组织、细胞或细胞器进行靶向定位,然后在氧分子存在下,通过激光局部照射产生具有细胞毒性的单线态氧（1O2）,从而杀死病变组织癌细胞。目前大多数光敏剂都具有高度共轭的结构,它们在水溶液中溶解度低,聚集能力强,且易发生π-π堆积引发荧光自猝灭,从而降低诊疗效果。卟啉及其衍生物分子因能与大多数过渡金属通过螯合作用形成配合物,并且具有特殊的光电性质,从而被广泛地用于多种领域,如:光敏剂,光电材料,催化剂等。钯、铂卟啉及其衍生物具有量子产率高,磷光寿命长等特点,在稳态荧光成像、时间门控和寿命成像方面有着很大的优势。并且作为光敏剂有着良好的光动力治疗效果。本论文基于卟啉及其衍生物设计并制备了一系列铂、钯金属卟啉衍生物的纳米胶束,并探究了其在HeLa癌细胞成像和治疗中的应用潜能。（1）我们制备了一种基于金属卟啉小分子的具有荧光成像和光动力治疗功能的纳米胶束。首先利用β-环糊精进行修饰,再以两亲性表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵,CTAB）进行胶束化处理,最终形成了基于卟啉衍生物的诊疗一体化纳米胶束（MTCPPy@β-CD@CTAB,M=Pd,Pt）。该纳米胶束有效地避免了诊疗方法过于单一的问题,同时解决了目前普通诊疗一体化纳米探针水溶性差,载药量低及稳定性不足的问题。经测试表征得知,胶束的平均粒径约为90 nm,表面Zeta电位为正电性,有利于该胶束被癌细胞吸收,而不被正常细胞吸收。通过光谱表征分析发现,PtTCPPy@β-CD@CTAB和PdTCPPy@β-CD@CTAB纳米胶束在红光区都具有良好的磷光发射性质,两者的磷光寿命分别为102.8μs和405.3μs。较长的寿命使得胶束在PDT治疗中具有很大的应用潜力。通过PDT治疗实验发现,两种胶束均能够有效地杀死HeLa细胞,实现了诊疗一体化。（2）我们设计合成了一系列基于二维金属有机框架类化合物（MOF）的兼具癌细胞荧光成像和光动力治疗功能的诊疗一体化纳米胶束。该MOF材料以四苯基钯卟啉配合物（PdTPPy）和含不同长度烷基侧链的芴基配体为构造单元,通过偶联反应制得PdPPy-MOF1和PdPPy-MOF2。然后利用两亲性共聚物聚苯乙烯-马来酸酐（PSMA）进行修饰,最终得到平均粒径为80 nm的纳米胶束,通过磷光光谱和时间分辨磷光光谱测试得知,两种材料均具有很强的磷光发射性质,并且室温磷光寿命长达800μs,在癌症的实时诊断和治疗监测方面具有很大的应用前景。（3）我们以四苯基卟啉（TPPy）和苯基或芴基配体为构造单元,合成了一系列二维共价有机框架类化合物COFs,然后利用PSMA进行修饰得到一系列高水溶性纳米胶束。通过调控COFs与PSMA的投料比得到一系列具有不同平均粒径的纳米胶束,从中选择具有最佳平均粒径和稳定性的纳米胶束进行了光谱表征,结果表明随着烷基链长度增加,COFs分子间的π-π堆积作用减弱,使得红光区荧光发射增强,从而实现了对HeLa细胞的高效荧光标记。