摘要： 纳米材料的化学功能化对于控制其物理性质至关重要。由于这些材料的应用通常要求组分具有均匀的物理特性，因此从电子、光学到生物医学等应用领域出发，人们已开发出多种精确的纳米材料功能化方法。纳米医学在治疗和诊断（即诊疗一体化）方面日益受到关注，在这一领域中，纳米材料发挥着关键作用，因而常通过化学功能化来满足特定需求。 以基于纳米材料的药物递送系统（DDS）为例，需要具备以下功能：纳米药物必须在血液中良好分散以避免栓塞；能在全身循环而不从血管孔隙渗漏或被网状内皮系统截留；靶向富集于特定器官或组织；最终释放所载药物。在DDS应用的纳米材料中，碳纳米材料具有以下特征：(i) 基本惰性，但可通过有机转化在表面、边缘及缺陷处的羧基、羟基等功能团实现功能化；(ii) 形态多样，包括零维（0D，富勒烯）、一维（1D，碳纳米管，CNTs）、二维（2D，石墨烯，G）和三维（3D，纳米金刚石，ND）；(iii) 可商业化获取；(iv) 半导体单壁碳纳米管（SWNTs）、小尺寸石墨烯及金刚石中的色心具有荧光发射特性。 本章讨论的碳纳米材料为石墨烯（第10.2节）和纳米金刚石（第10.3-10.4节）。石墨烯由sp2杂化碳构成平坦疏水表面，我们最新研究表明其对三苯乙烯等含π电子的平面分子具有高亲和力，因此已被用作疏水平面抗癌药物的载体。此外，它还能作为光热治疗中的光敏剂，使其成为癌症治疗中更具吸引力的双功能材料。但目前使用的石墨烯载体均为氧化石墨烯（GO），因其需在生理环境中具备足够分散性。下文所述原始石墨烯的直接载药应用，据我们所知属首例。 另一方面，纳米金刚石被报道具有低毒甚至无毒特性。其由曲面核心构成（与石墨烯的平面边缘不同），表面同样覆盖着羧基、羟基等功能团。虽然金刚石因结构稳定被归类为无机纳米材料，但表面官能团赋予其有机特性，可通过调控表面功能实现物理性质控制。近年来针对应用需求，纳米金刚石的表面化学功能化研究十分活跃。本章（第10.3-10.4节）将阐述用于药物载体的金刚石功能化——通过逐步表面化学修饰赋予其水分散性、靶向特异性及低细胞毒性等必要功能。 本章涵盖以下三种纳米药物的合成、表征与评价：负载二氢卟吩e6（Ce6）的石墨烯用于癌症光疗；负载铂类药物的纳米金刚石用于化疗；负载DNA的纳米金刚石用于基因治疗。