本发明属于放疗增敏药物领域，涉及一种能够双级递氧的白蛋白纳米粒及其制备方法与应用。该白蛋白纳米粒主要由白蛋白、全氟化碳和过氧化氢酶组成，其粒径均一，性质稳定，生物安全性良好，能够缓解实体瘤的放疗抵抗问题。实验结果表明，该纳米粒能靶向肿瘤并以双级递氧的方式改善肿瘤乏氧，其双级递氧具体表现为高载氧的全氟化碳通过氧气浓度梯度差直接向乏氧肿瘤供氧(1级递氧)；与此同时，过氧化氢酶催化水解肿瘤部位高浓度的过氧化氢产生氧气间接递氧(2级递氧)，二者协同逆转肿瘤乏氧微环境，有效增敏氧气依赖的肿瘤放疗。