磁性纳米材料（MNMs）在生物医学和催化等方面具有应用潜能,近年来受到广泛研究。在生物医学方面,MNMs可应用于磁共振成像、光热治疗、成像引导治疗等。其中,磁共振成像（MRI）技术具有非侵入性、空间分辨率高、高软组织对比度、穿透深度不受限制等优点,是癌症早期诊断主要的影像学手段,而造影剂的应用拓展了MRI的临床适用范围,对病灶的检出、定性和疗效评估有着非常重要的价值。目前,用于增强纵向弛豫率（r1）的主要造影剂是顺磁性钆（Gd）基螯合剂。但是,钆元素不是人类的必需元素,且由于钆基螯合剂较差的稳定性,无法控制的药物动力学和毒性,美国食品和药物管理局（FDA）警示钆基螯合剂与肾发生的系统性纤维化（NSF）有关,导致肾功能受损。因此,开发灵敏度高、功能优于现有造影剂的高稳定性金属基磁共振造影剂仍然是迫切的需求。除了磁性特性外,某些MNMs由于其高度特异性的化学成分和表面结构而产生了催化性能,具有类酶活性,可以克服天然酶制备纯化成本高、稳定性差、催化条件敏感等缺点,因此,开发高稳定性高催化活性的纳米酶具有重要意义。在本文的第二章中,我们基于Fe（Ⅲ）能够与弱场配体配位导致高自旋d5配合物具有Gd（Ⅲ）制剂磁共振造影的性质,以食品添加剂和氨基酸为前驱体制备了 Fe（Ⅲ）配位碳化物（Fe-CDs）,实现了对肿瘤的T2磁共振成像。此外,我们发现由于Fe（Ⅲ）的掺杂使它具有过氧化物酶样活性,可作为一种新型纳米酶,实现对葡萄糖和抗坏血酸的定量检测。在第三章中,我们进一步制备了锰（Ⅱ）的碳化顺磁配合物（Mn@CCs）,具有超高r1弛豫率（22.1 mM-1s-1,9.4 T）,及更高的安全性和生物相容性,体外和体内研究表明Mn@CCs能穿透正常血脑屏障（BBB）,能够用于原位超小脑胶质瘤和多结节原位肝肿瘤的磁共振成像。更重要的是,Mn@CCs在注射4小时后可通过肾脏清除有效地从宿主排出。Mn@CCs提供的高肿瘤组织与正常组织造影对比度为早期分子诊断和成像引导的生物医学应用提供了新的机会。本文为新型磁共振造影剂的研究提供了新的见解,同时开发了一种新型过氧化物纳米酶,为疾病的诊疗带来光明的应用前景。