磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种临床上广泛使用的医学诊断方法,其原理是利用射频激发原子核引起共振效应,激发的原子核再回到处于磁场中的平衡状态并产生射电信号进而成像。除骨骼与血液外,机体的组成基本相同,因此需要提高其成像的分辨率和灵敏度来提高病灶部位诊断的准确性,临床上通常使用磁共振造影剂增加组织的对比度来实现这一目的,所以研发具有良好造影效果和生物相容性的新型磁共振造影剂一直是该领域科学人员面临的重要挑战。研究表明,磁性纳米粒子形成聚集体可以显著提高其磁共振弛豫率,从而提高造影效果。基于此,.本论文设计、合成了T1/T2纳米造影剂,并对其生物相容性、细胞吞噬、载药、磁共振成像等方面进行了系统、深入的研究。在第二章中,首先通过高温分解法制备了6nm和11nm的Fe3O4磁性纳米粒子,并对其表面进行DMSA修饰,使其具有很好的水溶性；然后,在EDC的作用下,氨基化的石墨烯与羧基化的Fe304磁性纳米粒子进行反应,从而将Fe304磁性纳米粒子组装到氧化石墨烯上,形成二维磁功能化的氧化石墨烯。实验证明,该磁功能化石墨烯比单分散的磁性纳米粒子具有更好的T2磁共振造影效果。临床上使用较多的T2磁共振造影剂主要通过使图像变暗来达到造影效果,但是对于肝脏等较暗的组织,存在一定的盲区,所以常常使用T1造影剂使图像变亮,增强病灶部位与周围正常组织的反差,从而提高疾病诊断的可靠性和准确率。有研究表明,锰氧化物纳米粒子是良好的T1加权MRI造影剂。因此在本论文的第三章中,采用溶剂热法以PEI为水溶性稳定剂,以乙酰丙酮锰为原料成功地一步法制备了稳定性,水溶性较好的锰氧化物纳米粒子,并进行了结构、形貌和性能的表征。在第四章中,本论文设计、制备了多功能锰铁复合纳米粒子,主要利用Fe304纳米粒子的T2磁共振成像和MnO纳米粒子的T1磁共振成像效果的叠加,实现双模态磁共振成像,以增强成像效果。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能谱(EDX)、综合物性测量系统(PPMS)等对所制备出的纳米粒子进行了表征。在第五章中,本论文将转铁蛋白偶联到锰铁复合纳米粒子的表面,降低了其生物毒性,提高了生物相容性和靶向性,构建了集载药、磁共振成像及荧光成像功能的诊疗一体化纳米平台。体外实验表明,转铁蛋白修饰的锰铁纳米粒子可以有效穿过血脑屏障进入细胞内(以脑胶质瘤A172细胞为模型),而且可以对脑胶质瘤A172细胞进行磁共振成像。