目的:制备一种多功能Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物,并探索其作为双模态MR对比剂和基因递送载体的可行性。方法:用水热法合成Fe₃O₄@PEI（PEI:polyetherimide,聚乙烯亚胺）纳米粒子,利用其表面的氨基与DTPA（diethylenetriamine pentaacetic acid,二乙烯三胺五乙酸）共价结合,然后进一步与Gd³⁺离子螯合形成Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物。通过透射电镜、热重分析仪、电感耦合等离子体分析、zeta电势仪和振动样品磁强计对产物的形貌、结构和磁性能进行了表征。体外磁共振成像实验分析了Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物T₁和T₂加权成像能力。普鲁士蓝染色法及细胞磁共振成像实验研究细胞对纳米复合物的摄取。MTT法、Hoechst 33342/PI染色法和生物组织切片苏木素-伊红（HE）染色法评价了该纳米复合物的生物相容性。琼脂糖凝胶电泳实验评价了该纳米复合物的基因包载能力,选择绿色荧光蛋白（GFP）基因作为模型通过荧光显微镜观察分析了该纳米复合物的基因转染效率。结果:1.Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物的成功制备透射电子显微镜（TEM）观察结果表明合成的纳米复合物具有相对均一的形态。Fe₃O₄@PEI纳米粒子的zeta电势为48.1 mV,表面偶联上DTPA分子后zeta电势降为19.8 mV,和Gd³⁺离子螯合后zeta电势又增加至31.2 mV,表明各步骤反应是成功的。电感耦合等离子体分析（ICP）结果表明Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物中Gd/Fe质量比为1:32。热重分析（TGA）结果表明该纳米材料中Gd的含量为1.80%。2.Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物的磁学性质通过振动样品磁强计（VSM）测得Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物的饱和磁化强度72.91 emu/g、剩磁和矫顽力几乎为零,表明Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物具有超顺磁性。Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物在3.0 T磁共振成像仪上测定的纵向弛豫率（R₁）和横向弛豫率（R₂）为4.7 mM^-1s^-1和132.82 mM^-1s^-1,表明该纳米复合物具有良好的T₁和T₂双模态对比增强效果。3.Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物在肿瘤细胞中具有良好的T₁和T₂磁共振增强效果普鲁士蓝染色结果显示Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物可以被HepG2细胞和SH-SY5Y细胞有效摄取,主要分布在胞浆内。体外磁共振成像实验表明,相比对照组细胞,摄取Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物的细胞其T₁和T₂弛豫时间均有缩短,且呈现出浓度依赖性增强。4.Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物可成功介导GFP质粒转染至肿瘤细胞成功制备了Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd和GFP质粒的复合物,琼脂糖凝胶电泳实验和DNA含量分析实验均显示当Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物与GFP质粒的质量比高于30:1时质粒可以完全被Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物包载。荧光显微镜观察发现Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物可以成功介导GFP质粒转染至HepG2细胞和SH-SY5Y细胞中,转染效率分别为28.53%和10.7%。5.Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物具有较好的生物相容性MTT结果显示与Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物共孵育72 h后,SH-SY5Y细胞和HepG2细胞表现出高细胞活力。Hoechst 33342/PI染色法结果显示材料处理组细胞凋亡率和死亡率与对照组细胞之间无显著性差异。生物组织切片HE染色结果显示尾静脉注射Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物的实验组大鼠和注射PBS的对照组大鼠一样,其内脏器官均未出现明显的纤维化、空泡等副作用。细胞毒性结果及体内组织学评价结果表明Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物具有良好的生物相容性。结论:本文成功制备了一种Fe₃O₄@PEI@DTPA-Gd纳米复合物,具有良好的生物相容性、良好的T₁和T₂对比增强效果、较高的DNA结合能力及基因转染效率,有可能作为T₁和T₂双模态磁共振对比剂以及基因载体用于疾病的诊断和治疗。