مواد مورد استفاده در تشخیصو درمان سرطان با پیشرفت‌های روزافزون همراه است و نانوپزشکی انقلابی در این حوزهایجاد کرده است. استئوسارکوم، شایع‌ترین تومور بدخیم استخوان در کودکان ونوجوانان، با محدودیت‌هایی در روش‌های درمانی مرسوم به دلیل عوارض جانبی و مقاومتدارویی روبرو است. پژوهش حاضر یک ابزار نانوپروب ترانوستیک شامل هسته پلاسمونیکطلا با پوشش پلیمری و داروی شیمی‌درمانی برای درمان هدفمند و تصویربرداری هم‌زمانسرطان استخوان معرفی می‌کند. در فاز اول، شبیه‌سازی عددیبرای بررسی اثرات شکل و اندازه نانوساختارهای طلا بر الگوهای دمایی حاصل از فرایندنورگرما درمانی انجام شد و نانومیله‌های طلا با نسبت ابعادمتوسط 3/0±4 و تشدید پلاسمون سطحی طولی 810 نانومتر به‌عنوانساختار بهینه انتخاب شد. در فاز دوم، نانومیله‌های طلا به روش رشد با استفاده ازبذر سنتز شده و سپس با پلی‌اتیلن گلیکول(PEG)   اصلاح و با داروی ضد سرطاندوکسوروبیسین (DOX) بارگذاری شد. بارگذاری موفق DOX با تغییرات شیمیایی سطح نانوذرات تأیید شد و ظرفیت بارگیریدارو حدود 1/1±1/86 درصد اندازه­گیری شد. درفاز سوم، عملکرد زیستی نانومیله‌های اصلاح‌شده و بارگذاری‌شده با دارو در سه غلظت10، 20 و 40 میکروگرم بر میلی‌لیتر بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات اصلاحسطح شده نسبت به انواع اصلاح‌نشده افزایش دمای کمتری دارند به‌طوری‌که دمایمیانگین نانومیله‌های طلا به 10±70 درجه سانتی‌گراد و برای نمونه‌های اصلاح‌شدهبه 5±55 درجه سانتی‌گرادرسید. ترکیب فرایند نورگرما درمانی و شیمی‌درمانی مرگ سلولی قابل‌توجهی در هر سه غلظتداشت و غلظت‌های 20 و 40 میکروگرم بر میلی‌لیتر بالاترین اثربخشی را نشان دادند. در بخش مهندسی بافت، از پلیمر پلی‌لاکتیک گلیکولیکاسید (PLGA) به‌عنوان پایه استفاده شد وترکیبات آن با پلیمرهای پلی کاپرولاکتون (PCL)، پلیلاکتیک اسید (PLA) و پلی یورتان (PU) بررسیگردید. نتایج نشان داد که گروه PLGA/PU انعطاف‌پذیریخود را حفظ می­کند و گروه PLGA/PLA به‌عنوان گزینهبهینه برای داربست استخوانی انتخاب شد. متغیرهای چاپ سه‌بعدی برای تولید داربست‌هاشامل سرعت 50 میلی‌متر/دقیقه، تخلخل 70 درصد و قطر نازل 4/0 میلی‌متر بهینه شدند. تحلیل و مقایسه ارزیابی‌های ساختاری، مکانیکی وزیستی داربست‌های کنترل (جوهر بهینه بدون نانوذرات)، هدف-1 (حاوی نانوذرات) وهدف-2 (حاوی نانوذرات با پوشش کیتوسان) نشان داد که داربست هدف-1، عملکرد ساختاریو مکانیکی بهتری نسبت به داربست کنترل داشته و همچنین عملکرد نورگرمایی 2±49 درجه سانتی‌گرادو رهایش داروی مطلوبی داشت. همچنین، داربست هدف-2 که حاوی نانوپروب‌های طلا باپوشش هیدروژلی کیتوسان بود، به‌طور قابل‌توجهی عملکرد بهتری در رهایش دارو وافزایش آب‌دوستی نشان داد. امید است یافته‌های حاصل از پژوهش حاضر گامی هر چندکوچک در راستای توسعه فرایندهای نورگرما درمانی، دارورسانی هدفمند و تصویربرداریبرای درمان سرطان استخوان باشند.