癌症是世界上死亡率最高的疾病之一，严重威胁人类的生命与健康。及早发现并给予正确的治疗，能够大大提高癌症治愈率。因此，发展多功能化的诊断和治疗剂对于实现癌症的早期诊断与治疗具有重要意义。金纳米材料以其优异的物理化学性质在癌症治疗方面具有独特的优势。本学位论文以发展多功能化的诊断和治疗制剂为出发点，制备了具有不同功能的金纳米复合材料，并研究了其在癌症诊断与治疗中的应用，主要研究内容和结果如下：一、对于癌症的诊断，制备了同源金纳米粒子（AuNPs）和金纳米簇（AuNCs）的复合纳米粒子，构建了一种具有表面增强拉曼散射（SERS）和金属增强荧光（MEF）双功能成像的复合纳米成像探针（AuNPC-RGD）。该探针以AuNPs作为基底，在其表面连接拉曼信号分子4-巯基苯甲酸（4-MBA），并在AuNPs表面包裹二氧化硅（SiO2）。荧光探针AuNCs通过Au-S键原位生长在AuNP@SiO2表面，并在其表面修饰牛血清白蛋白（BSA）和靶分子cRGD，以构筑双功能荧光探针。对于拉曼散射信号，其增强因子为500，而荧光信号也增加两倍左右。该纳米探针以AuNPs为等离子体，以AuNCs作为荧光探针，均具有良好的生物相容性。靶分子的连接提高了递送效率，增加选择性和成像精度。双功能纳米探针实现更快更准确的MEF成像，更稳定和清晰的拉曼成像。因此，AuNPC-RGD可成为一种新型双功能成像探针，有望应用于肿瘤的早期诊断。二、对于癌症的治疗，制备了以AuNPs为核心的具有超大介孔结构的二氧化硅（mSiO2）壳层的复合纳米材料，通过搭载抗癌药物阿霉素（DOX），构建了一种光热触发的药物缓释系统（AuNP@mSiO2-DOX-FA），对多耐药性乳腺癌实现光热治疗和化疗的协同治疗。光热触发的药物缓释系统以AuNPs作为光热制剂，并在其表面包覆mSiO2以大容量搭载DOX，最后在其表面修饰硅烷偶联剂和靶分子叶酸（FA），从而构建具有高靶向性的双功能化疗和光热的协同治疗系统。大孔结构的mSiO2具有较大的比表面积（80.738 m2/g），孔体积（0.27 cm3/g）和孔径分布（6.39 nm），可实现较高的载药量，其包埋率和载药率可高达97.7%和8.84%。对于光诱导的药物释放，在808 nm的近红外光的照射下，DOX的释放率可在20 min内快速达到39.0%。细胞毒性测试结果表明，AuNP@mSiO2-DOX-FA纳米粒子相对于自由DOX来说具有优异的生物相容性。在808 nm光照条件下，与纳米粒子AuNP@mSiO2-DOX-FA共孵育的耐药癌细胞生存率是16.9%，相对于单独的光热治疗或化疗，光热触发的药物缓释系统实现协同治疗，对耐药乳腺癌细胞具有较高的治疗效果。因此，光热触发的药物缓释系统利用808 nm激光作为控制开关，对耐药乳腺癌可实现化疗和光热的协同治疗。三、对于癌症的诊断与治疗，制备了金负载的石墨相氮化碳量子点（Au/g-C3N4 QDs），构建了一种光诱导的双光子成像与光动力治疗的双功能纳米诊疗系统。通过高温煅烧制备g-C3N4，并经过淬火超声制备尺寸约为25 nm的g-C3N4 QDs。并利用抗坏血酸还原氯金酸，将Au负载在g-C3N4 QDs表面，提高半导体材料g-C3N4的光电传导效率，进而提高其光动力治疗效果。通过对双功能诊疗系统的光动力治疗效果的评估，Au/g-C3N4 QDs纳米平台相对于g-C3N4 QDs而言，具有较高的产生活性氧物质（ROS）的能力，表明Au的负载可有效提高g-C3N4光催化产生ROS的能力。另外，通过细胞毒性测试，Au和g-C3N4纳米材料均是低毒性的材料，使得Au/g-C3N4 QDs具有良好的生物相容性，可用于药物递送系统。对于癌细胞的双光子荧光成像，Au/g-C3N4 QDs可作为良好的双光子荧光探针，穿透深层组织实现对肿瘤细胞的成像诊断。对于乳腺癌细胞的治疗，在800 nm近红外光照条件下，与Au/g-C3N4 QDs共孵育的癌细胞死亡率可高达76.2%，能够有效杀死癌细胞以实现光动力治疗。所以，Au/g-C3N4 QDs双功能成像和治疗平台可实现对肿瘤的成像诊断，并对治疗过程进行实时成像，以监测癌症的治疗。本论文针对癌症的早期诊断与治疗，制备了三种多功能诊断与治疗纳米系统，并研究其在癌症成像与治疗中的应用。基于金纳米材料的双功能诊断探针AuNPC-RGD，可实现单细胞水平的SERS成像和MEF成像以应用于肿瘤的早期诊断。基于金的光热触发载药系统AuNP@mSiO2-DOX-FA，可实现癌症光热治疗和化疗的协同治疗效果以应用于多耐药乳腺癌的治疗。金负载的诊疗一体化平台Au/g-C3N4 QDs，可应用于癌症的诊断以及光动力治疗过程的监测。因此，三种金复合纳米材料以其优异的性能有望应用于早期肿瘤的诊断与治疗。