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由致病菌引起的感染性疾病严重威胁人类健康。由于复杂生物样本中背景信号的干扰,比色、荧光、散射光等方法在进行复杂生物样本（如全血、活体组织等）中致病菌快速分析时表现出不足。因此发展快速准确检测复杂样本中致病菌的方法对感染性疾病的诊治具有重要意义。超顺磁性氧化铁纳米材料独特的磁分离、磁共振等性能,使其被广泛应用于小分子、蛋白、核酸、细胞等的富集和磁弛豫传感分析等方面。顺磁性材料钆螯合物由于其高磁弛豫效能,常被作为磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）造影剂广泛应用于细胞、肿瘤、心血管疾病成像与诊断方面。本工作以金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）为致病菌研究模型,基于氧化铁纳米粒子浓度变化（与靶标菌结合后被磁分离除去）引起水质子弛豫时间T2发生变化的原理构建磁弛豫传感器用于复杂样本中致病菌分析;基于抗生素、功能化多肽和钆剂构建靶向自组装MRI造影剂,用于复杂样本中致病菌成像分析。其主要内容如下:第一部分:基于氧化铁纳米粒子构建磁弛豫传感器检测金黄色葡萄球菌。以猪源免疫球蛋白IgG修饰粒径为30 nm的氧化铁纳米粒子制备T2信号探针(IgG-MB30nm),以肽聚糖特异性抗体（Antibody,Ab）修饰粒径为200 nm的氧化铁纳米粒子制备捕获探针(Ab-MB200nm)。由于IgG和Ab对S.aureus的双识别作用,IgG-MB30nm和Ab-MB200nm能与S.aureus特异性结合形成夹心复合物,复合物经磁分离除去后,溶液中IgG-MB30nm浓度降低。因此通过溶液中IgG-MB30nm的浓度变化引起的T2变化从而实现S.aureus的定量检测。研究表明,该方法检测范围为105-107cfu/mL,检测限为104 cfu/mL。非靶标菌大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）、鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium,S.typh）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis,B.subtilis）不干扰检测信号。进一步研究表明,该方法对全血复杂样本中S.aureus的回收率为94.3%-103.3%,具有较高的回收率。同时该传感器可用于小鼠脓肿样本中S.aureus的检测。由于磁信号可忽略生物样本的散射、吸收或自发荧光的背景干扰,因此基于该磁弛豫传感器有望对其他复杂生物样本中S.aureus进行检测,并为致病菌感染性疾病诊断提供技术支持。第二部分:基于抗生素、功能化多肽和钆剂构建自组装MRI造影剂用于靶向金黄色葡萄球菌体外成像。由于万古霉素（Vancomycin,Van）能与S.aureus细胞壁成分D-丙氨酰-D-丙氨酸（D-Ala-D-Ala）特异性结合,同时S.aureus能诱导多肽FFYEGK通过苯丙氨酸与苯丙氨酸的π-π堆积作用在S.aureus表面形成自组装体。因此利用Van和自组装多肽（FFYEGK）制备的多功能钆造影剂（Gd-FFYEGK-Van）可实现S.aureus靶向成像。研究表明,制备的Gd-FFYEGK-Van造影剂弛豫率为5.74 mM-1·s-1,使其具有优良的MRI成像性能。同时该MRI造影剂可成功靶向S.aureus,并且在S.aureus表面发生自组装形成聚集体,有望放大革兰氏阳性菌感染部位MRI检测信号。因此该造影剂在深部组织致病菌感染性疾病的成像和诊治方面具有潜在的临床应用价值。