【摘 要】
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磁共振成像（MRI）作为临床疾病诊断中重要的影像学方法,具有空间分辨率高、穿透深度无限制、软组织分辨能力出色等优势。目前,Gd基小分子螯合物是临床普遍用于增强MRI对比度的造影剂,但其中大部分受限于较低的纵向弛豫率（～3.4 mM-1s-1,3.0 T）、较短的血液循环时间（～90 min,清除半衰期）和由于Gd3+离子释放而诱发肾源性系统纤维化（nephrogenic systemic fibr
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磁共振成像（MRI）作为临床疾病诊断中重要的影像学方法,具有空间分辨率高、穿透深度无限制、软组织分辨能力出色等优势。目前,Gd基小分子螯合物是临床普遍用于增强MRI对比度的造影剂,但其中大部分受限于较低的纵向弛豫率（～3.4 mM-1s-1,3.0 T）、较短的血液循环时间（～90 min,清除半衰期）和由于Gd3+离子释放而诱发肾源性系统纤维化（nephrogenic systemic fibrosis,NSF）的高风险。相比而言,小尺寸Gd基纳米颗粒凭借较大的比表面积对于造影效果的增强更具有优势;然而,在进一步提高其弛豫率、限制Gd3+离子释放方面,仍缺乏行之有效的简易策略。因此,如何提高Gd基纳米颗粒的造影性能和生物安全性是其走向临床应用面临的重要挑战。本论文主要集中在:（1）调控超小NaGdF4纳米颗粒表面的亲水聚合物覆盖量,显著提高其T1弛豫率,用于对比增强的磁共振血管造影;（2）通过聚合物对稀土离子的强配位能力限制Gd3+离子释放,提高纳米颗粒体内生物相容性,降低由于临床造影剂的Gd3+离子释放而诱发NSF的风险。论文结构和主要结果如下:第一章,简要综述了 MRI造影剂的相关研究进展,着重阐明了本课题的研究意义与研究内容。第二章,通过调控刷状嵌段聚合物（brush-block polymer,BBPn）的聚合度,得到表面亲水聚合物覆盖量最高的Gd@BBPn=24（n表示聚合度）纳米颗粒,其T1弛豫率（11.8 mM-1s-1）高出Gd-DTPA三倍以上。体内代谢行为学表明Gd@BBPn=24纳米颗粒能够肾代谢,具有比临床造影剂更长的血液循环时间。5 mg/kg的低剂量Gd@BBPn=24纳米颗粒可对心脏及周围血管结构清晰显影长达2 h,是具有出色造影性能的MRI T1造影剂。第三章,利用侧链含多个磷酸根的BBPn-24与稀土离子强配位的能力,将Gd@BBPn=24纳米颗粒的Gd3+离子释放量控制在忽略不计的水平（0.05%）。通过组织切片及血液学分析证实了 Gd@BBPn=24纳米颗粒具有较高的体内生物相容性。与临床造影剂Gd-DTPA相比,Gd@BBPn=24纳米颗粒可有效降低由于Gd3+离子释放而造成慢性肾衰竭小鼠NSF的风险,是MRI诊断中较为理想的新型高生物相容性造影剂。
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