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磁共振成像（MRI）因为其高的软组织对比性、高的空间分辨率和无辐射等优点,成为目前临床应用中使用最广泛的非侵入诊断手段之一。但是该手段的检测灵敏度较低,又制约了其发展。为此,临床上常通过采用造影剂来提高检测灵敏度,其主要包括能够增强磁共振信号的钆剂和能够降低磁共振信号的超顺磁性纳米四氧化三铁颗粒（SPION）造影剂。相对于钆剂,SPION具有更高的灵敏度。但对于肿瘤分子显像,探测肿瘤细胞表面表达水平较低的标志性分子,目前市售的SPION造影剂灵敏度仍显不足!因此,对于肿瘤的磁共振分子显像,非常迫切地需要研制灵敏度更高的造影剂。为此,本研究通过将单一磁性纳米微粒通过与两亲性的嵌段聚合物组装,制备具有高磁共振灵敏的磁性纳米簇。并在此基础上探讨其用于肺癌磁共振分子早期诊断的研究,主要研究内容包括:（1）两亲性嵌段聚合物（PEG-PLA）的合成。通过熔融法制备了具有不同PLA分子量大小的共聚物,并采用马来酰亚胺修饰的PEG共聚合成Mal-PEG-PLA。（2）不同粒径SPION的制备。本研究采用高温有机分解法制备了粒径可控、分布均一的SPION颗粒。（3） SPION与PEG-PLA的组装、组装机理及其对磁共振灵敏性的影响。将两种物质共溶于共同溶剂,自组装形成大小不同、构型不同的纳米簇。（4）纳米簇探针的制备及其于肺癌早期探测研究。将探针与肺癌细胞的共培养,以普鲁士兰染色、细胞磁共振成像、细胞的TEM及ICP定量等定性及定量方式的基础上,验证了探针的特异靶向性。以肺癌为模型,在实现肿瘤磁共振分子诊断的基础上,研究了利用该探针磁共振分子诊断能否反应肿瘤不同生长阶段的生理特点。主要研究结果包括:我们合成了五种不同分子量大小的聚合物,其PEG链大小固定为5000 Da,PLA链大小分别为647、2100、2500、3400和4300 Da。合成的SPION的大小分别为4.6nm、6nm、7nm和12nm,其大小均一、晶体结构完整。将6nm的SPION与以上共聚物共同组装,发现PLA链端大小对纳米簇的尺寸和构型没有影响。在纳米簇形成中起关键作用的因素主要是聚合物与SPION的相对量,通过改变相对量大小可以获得密实型纳米簇（CSC）和疏松型纳米簇（LSC）,两者具有不同的弛豫性能。在尺寸均为45 nm时,CSC的横向弛豫率为342 mM-1s-1,而LSC仅为245 mM-1s-1。有机溶剂THF的量在一定程度上也能够影响纳米簇大小。超声对实验结果没有影响。这种组装体仍然为超顺磁性的。将PEG端用马来酰亚胺修饰并与特异性多肽RGD偶联,通过与多种细胞的共培养实验,证明探针不具有细胞毒性,并且细胞对探针的吞噬是受体介导的,其吞噬量与细胞表面受体表达水平、共培养探针浓度和共培养时间呈正相关性,并且这种吞噬作用能够被自由RGD多肽竞争性抑制,在短期内抑制明显,而长期内抑制作用不明显。体内的研究结果表明:该探针能够特异的靶向于肿瘤,能够探测到的最小肿瘤体积为45±12 mm3,且新生肿瘤组磁共振信号强度降低的程度要比大于大肿瘤组263±42 mm3。肿瘤组织学研究表明:新生肿瘤微血管密度（125.4±17.5个/mm2 ）和受体表达水平均（18.31±0.95%）,均要高于体积较大的肿瘤（分别对应为74.35±10.2个/mm2和12.38±2.73%）。大的肿瘤内部已坏死。结论:两亲性聚合物PEG-PLA能够将憎水的铁超顺磁性纳米微粒组装成纳米簇。根据用于组装的两亲性聚合物量,分别可构建致密型和疏松型纳米簇。致密型纳米簇具有非常高的磁共振灵敏度。用于肺癌磁共振分子诊断时,不但能够实现肺癌的早期诊断,而且能够反映肿瘤不同生长阶段新生血管的变化。