纳米技术的出现为抗肿瘤药物设计提供了新思路。介孔二氧化硅纳米材料由于其安全、低毒，具有较高的比表面积、较大的孔径和孔容，且表面易于修饰等特点，以该纳米材料作为载药体系的研究已逐渐进入了生物医药领域。本课题组近年来一直致力于二氧化硅纳米材料的功能化设计，并将其作为化疗药物的递送系统，探究其在肿瘤精准治疗中的应用与潜在的作用机制研究。为了解决化疗药物在肿瘤治疗中所带来的严重的毒副作用，我们基于肿瘤细胞及肿瘤微环境与正常组织的差异性，对二氧化硅纳米载药体系进行功能化设计，实现该靶向药物在肿瘤区域、肿瘤细胞和胞内靶点蛋白三个层次的特异性识别，从而增强药物对肿瘤细胞和正常细胞之间的选择性，从而大大提高药物的抗肿瘤活性，并降低其毒副作用。并将具有核磁共振成像、荧光成像等性质的材料引入到该靶向纳米药物中，实现对抗肿瘤药物在体内的可视化，进而实现对疾病的早期诊断与治疗效果的监测，从而实现纳米药物的诊断与治疗一体化应用。目前，放射线治疗依然是肿瘤治疗中的一个重要方式。放射线虽然对肿瘤细胞具有较直接的杀死和抑制效果，但是由于肿瘤处于低氧环境中，使得单独的放疗无法彻底根除肿瘤细胞，反而使肿瘤对X射线产生耐受而不敏感。于是本课题组利用靶向二氧化硅纳米体系作为放射性治疗的增敏剂，并发现该纳米体系在X射线照射下能使肿瘤细胞产生更大量的活性氧，从而导致细胞DNA损伤，同时能抑制细胞的自我损伤修复功能，最终增强肿瘤放疗效果。本课题的工作为进一步开发靶点清楚、作用机制明确的新型靶向纳米药物或先导物在肿瘤诊疗中的应用提供科学依据。