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第一部分超顺磁性氧化铁双模态纳米探针的构建及性能检测目的合成磷脂聚乙二醇（DSPE-PEG-2000）修饰的磁性纳米颗粒,构建基于被动靶向原理的MRI及荧光双模态靶向分子探针Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO,对纳米颗粒及探针的性能进行表征。材料与方法1、Fe3O4纳米颗粒的合成:取20ml二辛醚、2mmol的乙酰丙酮铁以及体积比为3.4:0.6（总量为12mmol）的油酸及油胺置于50ml三颈瓶中,向体系内持续通氮气,加热至110℃后打开瓶塞并保持1h。继续升温至220℃,反应2h,此时溶液由棕红色转变为光亮的黑色。继续加热至290℃,并维持1h。移除热源,待体系降至室温后,将产物转移入烧杯并置于强磁场上,加入一定量无水乙醇后洗涤3-4次,以便去除残余的油酸及油胺。最后加入氯仿,制得Fe3O4-OA在室温保存。2、Fe3O4-PEG的合成:取Fe3O4-OA氯仿溶液,与DSPE-PEG-2000氯仿溶液混合均匀,然后加入5ml去离子水,置于70℃水浴锅内旋转蒸发15min,使样品分散于去离子水中。将分散液以3000rpm/min转速离心5min,后用去离子水洗涤三次。最后使用滤膜过滤Fe3O4-PEG水溶液,置于4℃条件下保存。3、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO探针的构建:将GFLG（Gly-Phe-Leu-Gly,甘氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-甘氨酸）与EDC/NHS混合,活化20分钟,加入大黄素（EMO）反应2h,得到GFLG-EMO。将GFLG-EMO与Cy7、Fe3O4-PEG活化液混合（EDC/NHS活化）震荡反应12h。得到的产物过柱纯化,即可得到探针Fe3O4-PEG-Cy7-EMO。4、Fe3O4-PEG-Cy7/Fe3O4-PEG-Cy7-EMO纳米探针的性能表征:采用透射电子显微镜（Transmission electron microscopy,TEM）观察磁性纳米颗粒的粒径及晶体结构;采用振动样品磁强计（Vibrating sample magnetometer,VSM）、磁共振成像仪（MRI）检测纳米探针的磁学性质;采用动态光散射（Dynamic light scattering,DLS）测量纳米探针自身及随pH值变化的水动力尺寸;观察纳米探针的胶体稳定性能并测其粒径的改变情况;采用荧光成像设备检验纳米探针的荧光成像。结果TEM结果显示Fe3O4的核心粒径大约9.1±1.7nm,有较好的分散性;VSM结果显示在外加磁场为0时,Fe3O4几乎没有剩磁,为一条闭合的磁滞回力曲线,证明Fe3O4为超顺磁性材料,其饱和的磁化强度为55.18emu/g,适合作为MR成像的T2对比剂;DLS测得Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO水动力尺寸分别为27.59±8.26nm、29.81±9.79nm、28.58±8.47nm,其水动力尺寸在在不同pH值溶液中变化不大,稳定性较好;Zeta电位仪测得Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO表面电荷分别为-40.2±6.83mV、-39.8±7.12mV、-38.7±6.32mV;体外弛豫曲线测得Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO的r2值分别为95.0m/Ms、86.9m/Ms、103.5m/Ms,证明探针可进行MR T2成像;将Fe3O4-PEG-Cy7-EMO静置于不同浓度的生理盐水或不同pH值缓冲盐溶液中,7天均未出现明显沉淀,证明Fe3O4-PEG-Cy7-EMO纳米探针具有良好的稳定性;MRI成像显示Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO的T2WI成像信号随其浓度的增加而减弱;样品荧光实验结果证明探针具有较强荧光,在避光条件下可保存46个月。结论超顺磁性氧化铁双模态纳米探针Fe3O4-PEG-Cy7,Fe3O4-PEG-Cy7-EMO具有粒径较小、磁学性能好,荧光特性佳及胶体稳定性良好的特点;体外MRI成像结果显示Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO的T2WI成像信号随其浓度的增加而下降,证明其可用作MR T2WI成像。第二部分被动靶向胰腺癌细胞分子探针的体外实验目的将Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3、PANC-1、XPA-1、人胚肺细胞株MRC-5及人胰腺导管上皮细胞株HTERT-HPNE共孵育,从体外细胞水平验证探针的靶向性及探针对细胞的毒性作用。材料及方法（1）将Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3、PANC-1、XPA-1共孵育,通过普鲁士蓝染色观察细胞对探针吞噬情况,并设人胚肺细胞株MRC-5及人胰腺导管上皮细胞株HTERT-HPNE为对照;（2）将Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3共孵育,采用TEM观察探针在细胞内的分布,并设人胰腺导管上皮细胞株HTERT-HPNE为对照;（3）将Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3共孵育,用0.5ml 1%琼脂糖重悬细胞团,收集至1.5ml EP管中,置于1.5T磁共振下扫描,验证探针对胰腺癌细胞靶向性,并设人胰腺导管上皮细胞株HTERT-HPNE为对照;（4）将Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3共孵育,用0.5ml 1%琼脂糖重悬细胞团,收集至1.5ml EP管中,置于荧光成像设备下观察,验证验证探针对胰腺癌细胞靶向性,并设人胰腺导管上皮细胞株HTERT-HPNE为对照;（5）将Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3、PANC-1、XPA-1共孵育,采用MTT法观察其对细胞的毒性作用;（6）将Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3、PANC-1、XPA-1共孵育,采用流式细胞仪测定细胞的凋亡率,验证其对细胞的毒性作用,并设人胰腺导管上皮细胞株HTERT-HPNE为对照;（7）将Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3、XPA-1共孵育,采用Hoechst染色通过对细胞形态的观察检测探针对细胞的毒性作用;（8）将Fe3O4-PEG-Cy7-EMO与胰腺癌细胞株Bx PC-3、PANC-1、XPA-1共孵育,通过对细胞内ROS活性氧的观察探讨探针对细胞产生毒性作用的可能机制。结果（1）普鲁士蓝染色结果显示较正常细胞比,胰腺癌细胞内有更多蓝染颗粒,其代谢更为活跃,对探针Fe3O4-PEG-Cy7-EMO的吞噬作用更强;（2）TEM显示Bx PC-3细胞株内有较明显Fe3O4-PEG-Cy7-EMO探针分布,而对照组细胞内未见明显探针分布;（3）细胞MRI成像说明胰腺癌细胞对探针Fe3O4-PEG-Cy7-EMO的吞噬作用更强,Fe3O4-PEG-Cy7-EMO可明显降低T2WI信号值,并与探针浓度呈正相关;（4）细胞荧光成像说明胰腺癌细胞对探针Fe3O4-PEG-Cy7-EMO的吞噬作用更强,且荧光信号强度与探针浓度正相关;（5）细胞MTT实验说明较Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7比,Fe3O4-PEG-Cy7-EMO对胰腺癌细胞增殖的抑制作用更明显,且与探针浓度正相关;（6）细胞流式凋亡结果显示较对照组细胞比,Fe3O4-PEG-Cy7-EMO对胰腺癌细胞的抑制作用更明显,可显著抑制胰腺癌细胞的增殖,其抑制作用要高于Fe3O4-PEG、Fe3O4-PEG-Cy7;（7）细胞Hoechst染色结果说明Fe3O4-PEG-Cy7-EMO可明显抑制胰腺癌细胞增殖,细胞形态发生变化,最终走向凋亡;（8）细胞ROS实验说明Fe3O4-PEG-Cy7-EMO促进胰腺癌细胞的凋亡可能与其在细胞内产生活性氧相关。结论本实验合成的分子探针Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO对胰腺癌细胞有较好的转染率,能够有效抑制胰腺癌细胞的增殖,而对正常细胞的抑制作用不明显;且探针具备MRI和荧光成像的双重效果,为潜在的MRI/荧光双模态靶向分子探针。第三部分被动靶向胰腺癌组织分子探针的体内实验目的检测探针的血液相容性;建立人胰腺癌裸鼠原位模型,通过荷瘤小鼠尾静脉注射探针,采用MRI/荧光双模态成像,并与病理组织普鲁士蓝染色对照来验证探针的MRI/荧光成像效果及小鼠体内的分布情况,寻找最佳成像时间点。材料及方法（1）培养转染绿色荧光蛋白的人胰腺癌细胞株Bx PC-3（Bx PC-3-GFP）,细胞生长状况良好时,胰酶消化细胞并离心,将细胞团混悬液注射于15只裸鼠腹部皮下。通过动物荧光成像系统实时观察皮下肿瘤的生长情况,待肿瘤长至8-10mm时,解剖皮下瘤,将小块癌组织缝合到裸鼠胰腺,荧光设备下动态监测胰腺肿瘤的生长情况,待肿瘤生长到1cm左右时进行MRI/荧光成像实验。（2）随机取12只原位移植瘤小鼠,分为三组,先行MR T2WI平扫,分别于注射探针前与注射后2h、4h、6h、24h、48h各时间点行增强扫描,观察肿瘤信号变化,并绘制信号-时间变化曲线。于6h、24h、48h时间点处死小鼠,解剖脏器,包埋,制作病理切片,行HE、普鲁士蓝染色。（3）取剩余3只原位移植瘤小鼠,分别于注射前与注射Fe3O4-PEG-Cy7-EMO后2h、4h、6h、24h、48h各时间点置于荧光设备下成像。于6h、24h、48h时间点各处死1只小鼠,取主要脏器及肿瘤组织在荧光设备下成像。结果MRI与荧光成像均可以显示肿瘤部位有较多探针的分布,且MRI结果进一步提示在6h时间点,肿瘤组织T2信号下降最为明显;而荧光成像提示在尾静脉注射2h后,肝脾内也有探针的累积,说明肝脾对探针也有吞噬作用。病理HE染色提示主要脏器细胞无明显异常,说明探针对各脏器无明显毒性作用;而普鲁士蓝染色结果显示与肝脾相比,肿瘤内有较明显的蓝染颗粒,证明探针可以通过肝脾的吞噬到达肿瘤内部。结论MRI与荧光实验显示肝脾、肿瘤组织内均有Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO探针分布,但在780nm激发光下肿瘤组织具有更强的荧光信号,说明Fe3O4-PEG-Cy7、Fe3O4-PEG-Cy7-EMO探针通过被动靶向也能有较好的MRI/荧光成像效果。普鲁士蓝染色进一步显示肿瘤组织内有明显的蓝染颗粒,说明探针可通过肝脾吞噬并到达肿瘤组织。