近年来,无机材料学科的发展不断为各大研究领域,特别是在与人类健康息息相关的生物医学领域中,注入持久不衰的活力。这种学科交叉催生出的多功能无机材料为人类疾病的诊疗开辟了新的途径。在本论文中,利用无机材料的形貌尺寸可控、性质稳定和表面易于改性等特点,以材料的合成化学为基础,设计并制备出满足生物医学需求的新型无机纳米药物。本论文主要围绕威胁人类健康的两大类心脑血管和肿瘤疾病的治疗,分别针对其在临床医学中面临的挑战,以细胞膜靶向的多功能无机纳米药物为对象,提出独特的治疗新策略。论文主要开展了以下三个研究工作。（1）靶向载药纳米氧化铈跨越血脑屏障治疗脑卒中的研究在脑卒中的发病过程中,过量的自由基类衍生物（ROS）会对大脑血管和神经元造成氧化损伤,并伴有血脑屏障通透性破坏的症状。氧化铈纳米颗粒作为一种有效的、可再生的自由基清除剂,在神经保护方面表现出了优异的效果。然而,纳米颗粒只能通过血脑屏障的损伤区域进入脑部病灶区。这表明血脑屏障的完整性将阻碍治疗性纳米颗粒在脑损伤中的有效累积,但放任血脑屏障的破坏会导致脑内微环境的混乱等更为严重的情况,这种矛盾性的困境是开发有效的脑卒中治疗药物的巨大挑战。为此,我们设计并制备单分散超小氧化铈纳米颗粒,通过在氧化铈纳米颗粒表面修饰靶向细胞膜的配体Angiopp-2和改善生物相容性的聚乙二醇,利用有机分子层负载协同药物依达拉奉（E-A/P-Ce O₂）,构建了针对脑卒中的高效纳米药物E-A/P-Ce O₂。该纳米药物可以通过细胞膜靶向,以受体介导的转吞作用有效跨越血脑屏障进入脑组织,负载的依达拉奉和氧化铈纳米颗粒协同清除ROS实现抗氧化保护。在增强脑内病灶富集的同时,部分药物释放在血脑屏障的细胞中,通过清除其中ROS以有效保护血脑屏障。此外,实验表明,E-A/P-Ce O₂纳米颗粒具有低毒性和良好的组织相容性。该纳米药物对脑卒中治疗并减轻治疗中的不良反应和血脑屏障破损带来的脑出血等后遗症,具有临床应用的价值。（2）钆铈的层状双氢氧化物用于脑卒中诊疗一体化的研究为了在脑卒中的有效治疗时间窗内进一步实现可视化,本章设计并制备了单分散性的小尺寸钆铈层状双氢氧化物（Gd/Ce-LDH）。在合成中,利用氧化剂（NH₄）₄S₂O₈使部分的Ce³⁺氧化为Ce⁴⁺,生成比例可调的Ce³⁺/Ce⁴⁺的离子对从而构成铈的LDH纳米材料。基于Gd与Ce的半径相近,进一步将Gd³⁺取代LDH中部分的Ce³⁺,制备出钆铈组成的LDH（Gd/Ce-LDH）纳米药物。该纳米药物可以通过调控Ce³⁺/Ce⁴⁺比例,一方面具有较好的清除自由基抗氧化性能,另一方面LDH中的Gd³⁺可与附近的水分子形成过渡态的Gd³⁺???OH₂配位键,赋予材料以较强的T1-MR造影效果。除此之外,该二维纳米片较小的尺寸以及表面的正电性,使其可作用于细胞膜上,以网格蛋白介导的转运途径跨越血脑屏障,从而有效实现脑卒中的诊疗一体化。（3）EDTA插层锌铝层状双氢氧化物靶向膀胱癌的解聚治疗基于二维纳米片与细胞膜的良好吸附贴合作用,以及通过二维层间负载化学药物可构建纳米药物输运体系这一思路,巧妙地设计了一种简单易行、无创和高效治疗膀胱癌的策略。首先制备一种主要以微纳米尺寸的锌铝层状双氢氧化物为主体的二维LDH材料体系,在其片层间负载乙二胺四乙酸（EDTA）,并在表面连接具有靶向膀胱肿瘤细胞膜的神经降压素（NT）抗体,构建了新型肿瘤解聚治疗纳米药物。该纳米药物能够高效靶向肿瘤区域,并选择性地粘附在肿瘤细胞膜上,随后释放的EDTA螯合细胞间的钙离子,抑制钙离子依赖型的蛋白表达从而破坏细胞连接,导致肿瘤细胞脱落。被解聚的癌细胞从肿瘤组织中剥落,并最终随尿液排出体外,实现膀胱肿瘤的治疗。此外,该材料体系仍紧紧包围在脱落的细胞膜表面,避免其侵袭邻近的正常组织,降低了复发和转移的机率。这种创新的肿瘤细胞分离策略以其高效、生物安全性和可行性为非肌肉浸润性膀胱癌治疗带来了临床应用前景,也在其他类型胃肠道恶性肿瘤的治疗中显示出良好的潜力。