癌症作为世界卫生组织界定的危害人类健康的三大疾病之一,时刻威胁着人们的生命。癌症的早期诊断与个性化的治疗对于降低癌症的致死率有着关键的作用。氟-19磁共振成像(¹⁹F MRI)与荧光成像（FLI）等分子影像学手段的应用,有助于癌症的早期诊断以及抗癌药物的体内示踪。¹⁹F MRI由于具有无组织深度限制,分辨率高以及无组织背景干扰等优点而得到了广泛的应用,但存在着灵敏度较低、成像时间较长等缺点。FLI灵敏度高,响应时间短但组织穿透性较差。将两种分子影像学技术结合,可以优势互补,为早期的肿瘤进行诊断,进而对药物进行追踪达到治疗的目的。本论文包括以下两部分:第一,¹⁹F MRI和FLI双模态成像顺磁含氟纳米微乳探针在肿瘤细胞追踪中的应用。磁共振成像已经成为临床常用的一种诊断手段,但¹⁹F MRI由于其灵敏度较低,大大限制其临床应用的价值。为了解决这一难题,我们开发了一种高灵敏性的含氟纳米微乳探针,将它作为肿瘤细胞的追踪剂。该探针具有灵敏度高,稳定性好,靶向性强的特征。探针中的顺磁性金属Fe³⁺能够通过顺磁弛豫增强（PRE）效应提高¹⁹F MRI的灵敏度;同时,向体系中引入Cls-PEG-RGD（RGD）环肽,赋予探针靶向肿瘤细胞的作用;红细胞膜染料（Di I）的加入,可以使探针实现对肿瘤细胞MRI与FLI的双模态追踪。第二,¹⁹F MRI和FLI双模态成像的探针在药物追踪中的应用。为了实现癌症的早期诊断以及个性化治疗,我们设计了一个具备氟-19磁共振-荧光双模态成像的药物追踪探针并将其运用于抗癌药物阿霉素（DOX）的追踪。该探针具有水溶性好,灵敏度高,稳定性好等特征。探针中引入四条单分散聚乙二醇（PEG）链,大大提高了探针分子的水溶性;同时,探针中含有108个信号单一的氟原子,大大提高了有效氟原子的浓度,增强了¹⁹F MRI的灵敏度;另外,探针以四苯乙烯（TPE）为母核,具有聚集诱导发光（AIE）效应,可以同步实现荧光成像。该探针可以作为一个平台应用于多种药物的追踪,本课题希望为药物的双模态可视化追踪提供新思路。