分子影像技术及纳米技术的蓬勃发展,为精准医疗提供新的思路。功能化设计及制备多功能诊疗分子探针已成为当前研究的热点。因此,本论文着重对具有近红外光吸收和荧光,并具有超高光热转化效率和光稳定性的克酮酸染料及其自组装纳米材料进行功能化修饰并构建诊疗一体化分子探针以及探讨其在肿瘤诊疗中的应用。具体的研究内容和结果如下:由于克酮酸染料本身水溶性很差,分子之间容易聚集,从而限制了其生物应用,因此我们以克酮酸染料为基础,在染料上进行聚乙二醇修饰合成了一系列不同PEG链修饰的克酮酸纳米颗粒用于光声荧光双模态成像指导肿瘤的光热治疗。通过对克酮酸染料进行不同长度聚乙二醇（mPEG5k,mPEG2k,mPEG132）的化学修饰,然后通过自组装可以得到不同尺寸的纳米颗粒,其中mPEG5K修饰后组装得到的纳米颗粒粒径最小,荧光最强,并在肿瘤中的富集程度最高。由于克酮酸染料在近红外区域有很强的吸收,可以用于光声成像和光热治疗。因此我们将其用于光声荧光双模态成像指导肿瘤的光热治疗。为了进一步提高肿瘤摄取和降低毒副作用,我们在PEG5K修饰的克酮酸染料上偶联靶向整合素受体的RGD多肽,并对其标记放射性碘（125I）,用于SPECT,光声,荧光三模态成像指导神经胶质瘤的光热治疗,实现了集多功能于一体的诊疗探针制备,易于实现临床转化。联合光热治疗和化疗能更好的起到肿瘤杀伤效果。为了实现精准药物释放从而降低化疗药物的毒副作用,我们研究设计了一种逻辑门控下的模块化纳米囊泡,可以实现在近红外激光照射下进行程序化药物释放用于癌症的诊断和治疗。将克酮酸染料与阿霉素通过具有光热和pH双重响应的化学键连接成前药,并用具有自由基响应的聚合物包裹前药和自由基引发剂,在近红外光照射的作用下在肿瘤部位实现精准药物释放,并通过在克酮酸染料上标记64Cu实现PET/CT,光声成像来监测和指导癌症治疗。