随着纳米科学和纳米技术的发展,各种各样的磁性氧化铁(Fe304)纳米颗粒广泛地被用作核磁共振(MR)成像的阴性造影剂。为了对肿瘤部位高灵敏MR成像,有必要发展靶向分子修饰的Fe304纳米颗粒以便其被介导输送到肿瘤部位。另外,为了提高诊断的精确度和提供完整的诊断信息,一些基于Fe304纳米颗粒的复合型纳米颗粒也被研发出来并应用于双模态或者多模态成像,特别是MR/CT(计算机X-射线断层扫描)双模态成像。高度支化的聚乙烯亚胺(PEI)拥有高密度表面氦基,可以被用来稳定金(Au)纳米颗粒和Fe304纳米颗粒。在我们前期的工作中,采用简易“一步”水热法合成了具有不同尺寸的PEI包覆的Fe304纳米颗粒。PEI表面的大量氨基不仅可以使Fe304纳米颗粒具有很好的胶体稳定性,而且可以使Fe304纳米颗粒被不同的功能分子,如靶向分子或者药物分子进一步修饰,从而使其功能化。本研究中,我们首先通过水热法合成了PEI包覆的Fe304纳米颗粒,然后在其表面修饰异硫氰酸荧光素(FI)和不同的靶向分子(叶酸(FA)或者透明质酸(HA))。所合成的多功能Fe304纳米颗粒可以分别用于过度表达叶酸受体的KB细胞或者过度表达CD44受体的Hela细胞的靶向MR成像。此外,在聚乙二醇(PEG)化的PEI稳定的Au纳米颗粒存在的情况下,通过上述类似的水热法合成了用于MR/CT双模态成像的Fe3O4@Au复合纳米颗粒。这些多功能纳米颗粒的特性,包括：形貌、粒径分布、表面电势、水动力学直径、血液相容性、细胞相容性、r2弛豫率或X-射线衰减特性均通过不同的技术手段被一一表征。同时,FA或HA靶向的Fe304纳米颗粒在体外和体内的特异靶向性也分别通过KB细胞系或者Hela细胞系以及它们的体内移植瘤肿瘤模型来评估。对Fe3O4@Au复合纳米颗粒,则通过小鼠肝脏MR成像以及大鼠肝脏和主动脉CT成像来评估它们的CT和MR成像能力。在第2和第3章,FA和HA靶向的多功能Fe304纳米颗粒分别被合成并用于体内肿瘤的T2MR成像。结果显示两种不同靶向的Fe304纳米颗粒平均粒径在15-16nm。这些纳米颗粒均是水溶的和胶体稳定的,并且具有很高的r2弛豫率。体外细胞活力和溶血性实验结果表明,纳米颗粒在实验浓度范围内具有很好的细胞相容性和血液相容性。共聚焦显微镜和流式细胞技术实验结果证明了FA和HA靶向的Fe304纳米颗粒分别对KB细胞和Hela细胞具有靶向特异性。体外细胞成像实验和体内肿瘤成像实验进一步证明了靶向纳米探针对相应癌细胞和肿瘤部位具有靶向特异性。组织分布结果则表明靶向纳米探针在肿瘤部位富集后可以从小鼠体内逐渐代谢出去,降低了材料对正常组织的毒副作用,可潜在用作MR成像诊断的造影剂。在第4章中,通过PEI介导合成了整合有Fe304和Au成分的复合纳米颗粒(Fe3O4@Au)。实验结果表明该复合纳米颗粒具有良好的水溶性、胶体稳定性、血液相容性、细胞相容性,以及相当高的r2弛豫率和很好的X-射线衰减特性。这些良好的特性使得Fe3O4@Au复合纳米颗粒可以被用作小鼠肝脏MR成像以及大鼠肝脏和主动脉CT成像的造影剂。Fe3O4@Au复合纳米颗粒在体内的组织分布结果表明纳米颗粒可以顺利地从小鼠体内代谢出去,不会对其产生毒副作用。总之,我们发明了一种简易的方法来合成靶向的多功能Fe304纳米颗粒用于体内肿瘤的靶向MR成像以及Fe3O4@Au复合纳米颗粒用于不同组织和器官的MR/CT双模态成像。由于聚乙烯亚胺具有可以被靶向分子或者药物修饰的独特空间结构和巧妙的化学连接反应,经过不同方式修饰后高度稳定的Fe304纳米颗粒或者Fe3O4@Au复合纳米颗粒也许能为不同生物系统的MR成像诊断和治疗提供一个独特的纳米平台。