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目的开发一种新型超顺磁性纳米材料Pt3Co,探讨其作为T2造影剂用于活体磁共振成像(magnetic response imaging,MRI)的可行性及价值。方法①合成磁性纳米颗粒Pt3Co,采用十八碳烯聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)修饰其水溶性得到Pt3Co-PEG,并对其稳定性、表征及磁性特征进行研究。②将小鼠乳腺癌细胞4T1、人乳腺癌细胞sk-br-3、正常人肝细胞HL-7702及人肾上皮细胞293T分别与不同浓度Pt3Co-PEG结合,通过MTT比色法、乳酸脱氢酶(LDH)泄露试验及细胞内活性氧(ROS)检测实验进行Pt3Co-PEG体外毒性研究。③将荷4T1肿瘤的两组雌性Balb/c小鼠分别经尾静脉注射相同剂量的Pt3Co-PEG和Resovist(商用MR T2造影剂),于不同时间点(2h、6h、24h)进行小鼠肿瘤组织及肝脏的T2成像,并测量其T2信号值。④经尾静脉注射一定量Pt3Co-PEG的5组(包括1组对照组)同周龄健康雌性Balb/c小鼠,于注射后不同时间(1d、7d、30d、60d)用摘眼球法取血,进行血常规及血生化分析;同时取其包括肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肺脏、小肠等在内的主要器官组织进行苏木精和伊红(HE)染色;以此来实现活体长期毒性监测。⑤在④中每组小鼠取过血及主要脏器后,再取其肝脏、脾脏、肾脏、心脏、肺脏、小肠、骨骼、肌肉及皮肤等器官组织,通过烧ICP法检测Pt、Co元素在小鼠体内的生物分布状况。结果①透射电子显微镜下,Pt3Co呈均匀分布的颗粒状,粒径约6nm;经PEG修饰后,Pt3Co-PEG在不同生理溶液中均有较好的稳定性;磁滞曲线显示Pt3Co-PEG具有超顺磁性;近红外图显示吸收波长3000cm-1处有修饰的十八碳烯聚乙二醇分布;3.0T磁共振成像仪测得Pt3Co-PEG的T2弛豫率可达451.2mM/s,远远高于商用T2造影剂Resovist(其T2弛豫率约为193.4mM/s);②系列体外毒性实验显示Pt3Co-PEG在较高浓度时亦未见明显细胞毒性;③两组荷4T1小鼠模型尾静脉注射相同剂量Pt3Co-PEG和Resovist后,随着时间的推移,Pt3Co-PEG组小鼠肿瘤区域的T2信号值降低幅度明显大于Resovist组,而两组的肝脏部位T2信号变化趋势相似;④活体长期毒性实验结果显示,血生化、血常规指标均在正常范围内;主要脏器HE染色与对照组相比未见明显差异;⑤长期生物分布结果显示,在小鼠尾静脉注射一定量的Pt3Co-PEG60d以后,Pt、Co元素在肝、脾及小肠中仍有较高量的残留,该问题有待通过改善Pt3Co-PEG磁性纳米颗粒的表面修饰来解决。结论超顺磁性纳米颗粒Pt3Co-PEG在生理环境下具有较好的稳定性和极强的顺磁性。小鼠体内MR成像结果显示Pt3Co-PEG能明显降低肝脏及肿瘤组织的T2信号,尤其在肿瘤部位的成像效果优于目前商用造影剂Resovist。经过长期系统的体内外毒性实验及生物分布结果显示,虽然Pt3Co-PEG在生物体内有一定量的残留,但没有明显的生物毒性。因此,本实验组合成的Pt3Co-PEG有望成为新一代的高效MR T2造影剂,用于肿瘤诊断。