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本论文基于MRI造影剂的工作原理，通过空间限制超小纳米造影剂在合适孔径的多孔材料中，利用其限阈效应极大提高造影剂的弛豫性能。而高性能的靶向MRI造影剂，能够作为各种治疗手段的影像指导工具，提高肿瘤治疗效果，减小其可能的副作用。首先，利用PEG和RGD修饰介孔碳纳米球装载氧化钆纳米颗粒，验证细胞和体内靶向增强效率及其生物相容性。其次，选用合成方法更成熟的介孔硅纳米颗粒验证不同孔径材料对于限阈效应增强弛豫性能的影响。最后，基于前期工作，制备多孔金银纳米颗粒验证靶向MRI影像指导肿瘤多种治疗方案协同治疗效果。本论文主要内容包括以下几个部分: (1)制备孔径为2.8 nm，尺寸在90-100 nm的介孔碳纳米颗粒，通过氧化使其表面富含可用于后续修饰的羧基基团。下一步，将氧化钆纳米颗粒装载于氧化介孔碳纳米球中，进而表面修饰双功能PEG(NH2-PEG-COOH)，最后修饰RGD赋予体系靶向性能。通过多种表征手段验证材料制备的每一步过程。在0.5 T磁场下，商业用Gd造影剂马根维显和超小氧化钆纳米颗粒的弛豫率r1分别为4.0和12.0 mM-1 s-1，而本材料具有较高弛豫性能(r1=68.0 mM-1 s-1)。这主要是因为氧化钆纳米颗粒装载于介孔碳的孔洞中，通过限制其旋转以及水的自由扩散实现弛豫性能的提高。进一步通过细胞和动物实验证明，本材料具有较好的生物相容性以及较好的靶向性能。 (2)鉴于多孔二氧化硅纳米颗粒成熟的合成工艺，能够调整合成方法制备出具有不同孔径的纳米材料，这有助于进一步研究限阈效应对弛豫性能提高的影响。因此，制备不同孔径（2.1 nm、5.6 nm、 11.7 nm和16.8 nm）的多孔二氧化硅纳米颗粒用于装载粒径大约为2.6 nm氧化钆颗粒，测试不同孔径材料对于氧化钆限阈增强MRI性能的影响。利用TEM、BET、DLS和Zeta电势等表征手段确定材料形貌、大小以及孔径分布情况。结果发现，当二氧化硅纳米颗粒孔径在5.6 nm时，弛豫率数值增强幅度最大。这主要是因为此孔径与氧化钆纳米颗粒的粒径匹配，达到最佳的限阈增强MRI性能。进一步通过细胞毒性实验证明材料的安全性，通过细胞成像数据验证最优磁共振造影效果。 (3)为了赋予体系更多功能性以及提高材料的生物安全性，制备多孔金银纳米颗粒用于装载氧化钆纳米颗粒用于限阈提高弛豫性能。利用聚多巴胺(PDA)包覆在材料表面，修饰双功能PEG (NH2-PEG-COOH)，进而修饰RGD赋予体系靶向性能。利用该体系吸附抗癌药物顺铂在PDA层，通过MRI影像指导光热、放疗、化疗达到最佳的协同治疗效果。该材料具有较高弛豫率(r1=28.88 mM-1s-1)，主要基于纳米氧化钆装载于多孔金银纳米颗粒中，利用限阈效应增强材料MRI弛豫性能。通过对该纳米材料体内和体外的生物安全性进行评价，发现其具有良好的生物相容性，没有明显的细胞和动物毒性。该体系在酸性条件(pH=6.0)体系下顺铂释放量明显增大，如果再施加808nm激光，顺铂释放量进一步提高。另外，该材料在808 nm激光的照射下具有良好的光热转换效率(31.7％)。利用MRI影像结果，当材料尾静脉给药后，6h在荷瘤小鼠肿瘤区域富集较多，此时通过施加激光照射和辐照对小鼠进行光热-化疗-放疗协同治疗。结果显示，协同治疗能够有效抑制肿瘤的生长。通过以上实验结果，此材料能够实现MRI影像指导下，结合光热、放疗以及化疗三种治疗模式，达到协同提高肿瘤治疗效果的目的。 本论文深入探索利用限阈效应增强MRI弛豫性能的可行性及其具体效果，然后用于指导靶向肿瘤的协同治疗。这为新型高效MRI造影剂的研发提供研究基础，同时为多功能纳米影像和治疗平台提供设计思路。