本实验设计合成了铜-焦脱镁叶绿酸a甲酯(Cu-MPPa)，用于活性氧(ROS)介导的癌症治疗和消耗谷胱甘肽，并通过类Fenton反应循环产氧维持细胞内高浓度氧。实验过程中考察了Cu-MPPa的活性氧产生能力、氧气产生能力和谷胱甘肽消耗能力等性能。所合成中间体的结构用质谱进行了表征。这个实验综合了有机化学合成、仪器分析化学和生物化学实验，要求由三名学生组成实验小组，大约需要24学时，旨在培养学生综合创新能力、解决复杂问题能力和培养团队合作精神。

光动力疗法(PDT)作为一种美国食品药品监督管理局(FDA)批准的治疗手段，在肿瘤治疗领域取得了显著进展。然而，传统的PDT由于活性氧(ROS)的瞬时性、过度的光毒性以及诱导经典凋亡的特性，可能导致预后效果较差。本研究利用带正电荷的碳点光敏剂(PCDs)与新吲哚菁绿(IR820)之间的静电相互作用构建了一种纳米工程化碳点(NCDs)。通过调控IR820的引入比例，可改变NCDs的表面电荷与两亲性特征，从而优化其细胞膜锚定能力。此外，IR820的J聚集导致其荧光从NIR-Ⅰ区红移到NIR-Ⅱ区，从而实现NIR-Ⅱ成像。值得注意的是，IR820对PCDs的光活性具有淬灭作用，因此，NCDs的PDT效应依赖于750 nm激光照射下IR820的光漂白和577 nm激光照射下PCDs的光动力。最终，体外与体内实验均表明，在级联激光照射下，膜靶向的NCDs可以有效增强肿瘤细胞焦亡，从而以最小副作用实现肿瘤清除，同时激活免疫响应以抑制肿瘤的肺转移。本研究开发了一种多功能的纳米工程化碳点，提供了一种可控性强、治疗效果好以及安全性高的肿瘤光动力免疫治疗新策略，展现出良好的临床应用前景。

金属卤化物钙钛矿由于其多维度的晶体结构和优良的荧光成像/示踪及光电转换性质，使其成为一种非常具有前瞻性的光电增效治疗肿瘤材料。然而，传统卤化物钙钛矿纳米晶的水稳定性问题，限制了其应用于生物成像和光电增效肿瘤治疗的药物递送纳米系统研究。本文将甲氨蝶呤-壳聚糖-叶酸(MTX-CS-FA)成功与钙钛矿纳米晶体CsSn_0.5Pb_0.5Br₃ (PeNCs)铆钉连接，制备出了可以在水中稳定228 d且发绿光的PeNCs@MTX-CS-FA纳米载药体系。在可见光照射下，新型PeNCs@MTX-CS-FA纳米载药体系增效抗肿瘤治疗原理：钙钛矿纳米晶体产生电子和活性氧(ROS)；钙钛矿光生空穴耗竭过表达的谷胱甘肽(GSH)；甲氨蝶呤(MTX)抑制二氢叶酸还原酶(DHFR)活性，导致肿瘤细胞的脂质过氧化，上述三点共同作用抑制肿瘤细胞的增殖、促进肿瘤细胞凋亡。在动物体内实验中，采用小鼠移植肿瘤模型，累积用药量达2.4 mg PeNCs@MTX-CS-FA纳米载药系统时，肿瘤体积减少了约63.68%和肿瘤重量下降了约63.26%。通过生物安全性评估实验证实，在治疗剂量下，小鼠肝、肾等器官功能正常，说明纳米体系具有良好的生物安全性，并且研究发现钙钛矿纳米颗粒经小鼠肠道排出，小鼠粪便呈现出与原始钙钛矿晶体相同的绿色荧光，金属卤化物钙钛矿纳米载药体系在生物成像和光电催化化疗方面呈现优异的增效抗肿瘤治疗效果。

卤化物钙钛矿材料以其卓越的可见光吸收、光电转换特性、可调的能级结构以及低能耗等特点，在薄膜太阳能电池、发光显示和生物医药领域具有广泛应用的潜力。然而，钙钛矿中复杂的离子迁移过程是导致器件能量转换效率低和稳定性差的关键因素，从而限制了其商业化进程。近年来，科学家们对钙钛矿中离子迁移条件和抑制离子迁移的方法进行了大量研究。本文从能量势垒角度创新性地探讨离子迁移问题，全面综述了钙钛矿材料中不可逆的单向离子迁移和可逆的双向离子迁移的基本概念和形成机制。随后，分析了不可逆的单向离子迁移导致钙钛矿降解的机理。进一步解析了在外加力、电场、光场和热场等外场作用下的双向可逆离子迁移现象，并探讨了调控离子迁移的策略。最后，从能级的角度揭示了钙钛矿中离子迁移作用，通过有效调控离子迁移提升钙钛矿器件的光电转换性能，为促进钙钛矿光电器件的商业化应用提供参考。促进其商业化应用。