本发明提供一种自聚型纳米诊疗系统，属于生物材料技术领域。所述纳米诊疗系统包括多个超顺磁四氧化三铁内核，分布在四氧化三铁内核表面带有功能性基团的亲水配体，部分或全部亲水配体的功能性基团通过修饰肿瘤微环境敏感的化学键键接化疗药物；所述四氧化三铁内核表面亲水配体的功能性基团能与其它四氧化三铁内核表面亲水配体的功能性基团发生静电吸附或化学键合。在肿瘤特定的微环境下，键接化疗药物的化学键断裂释放化疗药物，释放化疗药物后暴露的功能性基团能与另一个四氧化三铁内核表面的功能性基团反应，从而使多个四氧化三铁连接形成纳米团簇，达到在肿瘤部位T2磁共振信号特异性增强，化疗药物富集浓度提高和滞留时间延长的目的。