本发明公开了一种以细胞为载体的仿生载药系统及其制备方法和应用，属于生物材料领域。该制备方法包括先在活的细胞中装载活的微藻，获得具有光合作用能力的细胞；然后在具有光合作用能力的细胞中装载药物、或微米或纳米粒子、或载药粒子，获得以细胞为载体的仿生载药系统。本发明中以细胞为载体的仿生载药系统可以根据需求实现具有靶向肿瘤组织或炎症部位及其乏氧区域的能力和光合作用产氧能力、以及光动力治疗或声动力治疗能力、或发挥所装载的药物或微纳米粒子作用的能力，作为治疗肿瘤或炎症的靶向药物时，可以有效提高对肿瘤和炎症治疗的效率。