分子影像学是目前影像医学领域的研究热点,基于纳米材料的造影剂研究（被称为纳米造影剂）已经得到了广泛研究,如何通过分子影像学方式对肿瘤等疾病进行早期诊断及疗效监控一直是医学影像学领域的研究热点,但实质性进展缓慢。已有一些团队通过生物标志物或信号分子开发了多种新型纳米造影剂来进行活体示踪定位及疗效评估。但是研究发现,目前已构建的纳米造影剂从临床前研究向临床应用转化的进程并非十分理想,其原因在于人们对于纳米药物的生物安全性的日益重视。处于安全性的考虑,如何将纳米造影剂从临床前的概念理论向临床实际应用进行转化已经成为巨大的挑战。如何提高纳米药物对肿瘤组织的特异性识别并缩短其在体内的留存时间对于未来的纳米药物的研究发展至关重要。药物对于肿瘤组织的靶向能力分为被动靶向（EPR效应）和主动靶向,而主动靶向相比被动靶向具有更显著的特异性,对于纳米药物在肿瘤组织的富集具有明显优越的作用。磁共振成像（MRI）因其具有出色的软组织对比度,被广泛应用于对多种疾病进行非侵入性诊断,已经成为临床应用的一种功能强大的诊断工具。与其他成像方式相比,磁共振成像可以提供丰富的解剖学信息且不具有电离辐射,但敏感性较低,所以临床应用磁共振进行诊断时往往需要借助于造影剂来突出ROI的解剖学和病理学特征。因此,构建一种合适的具有主动靶向能力的纳米造影剂既能够增强肿瘤成像能力,又能够减轻潜在的生物毒性,将来可应用于临床进行肿瘤的磁共振增强检查。另外,利用纳米粒子负载药物可以通过高通透高滞留效应（EPR效应）优先富集于肿瘤部位,将化疗药物负载到纳米粒子上,可以增大药物在肿瘤区域的浓度,而在正常组织浓度较低,以提高药物的治疗效率,降低对正常组织的毒副作用,增加患者的依从性,将化疗药物负载与具有磁共振增强作用的纳米粒子上可以使纳米粒子同时具有影像诊断与治疗的作用,具有通过磁共振指导化疗的作用。【目的】合成可经肾脏高效清除的透明质酸功能化NaGdF₄纳米点（NaGdF₄ND@HAs）,并将其用作靶向三阴性乳腺癌肿瘤模型的MRI造影剂。构建具有抗肿瘤作用的诊疗一体化纳米药物平台（NaGdF₄@tryptone-DOX）,探索通过磁共振指导肿瘤化疗。【方法】利用溶剂热法合成疏水的NaGdF₄纳米点,用胰蛋白胨被用作相转移剂,通过Gd-磷酸盐配位反应将疏水的油酸包覆的NaGdF₄纳米点（NaGdF₄ ND@OA,直径3.8 nm）转相为亲水。然后通过NHS与EDC活化透明质酸的羧基,将HA修饰到NaGdF₄纳米点表面。用DLS（动态光散射）、TEM、HRTEM、XRD、XPS、EDS、FTIR等进行表征其特性。用表面过表达CD44的三阴性乳腺癌（TNBC）细胞系MDA-MB-231细胞,低度表达CD44的非三阴性乳腺癌细胞系MCF-7细胞和正常人体肾脏组织细胞293细胞进行体外细胞研究。检测纳米点对MDA-MB-231,MCF-7和293细胞活力的影响,细胞吞噬实验检测细胞对纳米粒子的摄取能力,体外磁共振检测纳米粒子的成像能力。对纳米粒子的生物安全性进行研究。构建雌性皮下乳腺癌荷瘤Balb/c裸鼠模型,对裸鼠进行体内磁共振成像研究及器官分布及生物代谢研究。通过实验动物生长状况,日常活动及器官切片,血常规等研究评价纳米粒子对活体动物的生物相容性。构建负载有DOX的被动靶向磁共振造影剂NaGdF4 ND@tryptone-DOX,研究其在不同内环境条件的释放能力。检测纳米药物对肿瘤细胞的杀伤能力以及摄取过程。体外磁共振实验检测纳米粒子的成像能力。通过实验动物生长状况及血常规等研究评价纳米粒子对活体动物的生物安全性。【结果】用一种简易的方法合成了亲水性透明质酸功能化NaGdF₄纳米点,并通过多种方法进行了表征。NaGdF₄ ND@tryptone和NaGdF₄ ND@HAs纳米点处理MDA-MB-231,MCF-7和293细胞24小时后,可见纳米点在6.25-200μg/mL的浓度范围内,细胞存活率均高于90%,两组存活率无显著性差异,说明纳米粒子表现为低毒性。细胞吞噬试验结果可见细胞对于NaGdF₄ ND@HAs的摄取量要高于NaGdF₄@tryptone,表明NaGdF₄ ND@HAs与MDA-MB-231细胞具有高度亲和力。活体磁共振实验结果显示为:在任意采集时间点,NaGdF₄ ND@HAs纳米粒子注射组的裸鼠在肿瘤区域采集的肿瘤信号强度要强于NaGdF₄ ND@tryptone组。通过ICP-MS对各主要器官内Gd元素含量进行检测,发现肾脏与肿瘤组织内钆元素的检测量要明显高于其他器官内钆元素的累积量,且NaGdF₄ ND@HAs纳米粒子注射组在肿瘤内的检测量是NaGdF₄ ND tryptone组的1.87倍。生物分布实验结果表明,肝脏的信号改变很小,而肾脏及膀胱内检测到的磁共振信号值在纳米粒子注射后24小时内有明显的增强,并于24小时后回落到注射前水平。注射24小时后,从尿液中收集到约75%的钆。尿液中收集的纳米粒子在形态及直径均未发生明显改变。生物相容性实验结果表现为无论是血常规还是各主要器官进行组织学切片分析,实验组与对照组相比其差异几乎可以忽略不计。所构建的NaGdF4 ND@tryptone-DOX纳米诊疗剂具有超过90%的药物负载率,在肿瘤的酸性内环境下DOX的释放能力要远高于正常pH条件。随给药浓度增高,纳米粒子对肿瘤细胞的毒力明显增高,与游离的DOX几乎没有差别,在室温条件下放置两个星期,纳米粒子的胶体稳定性和成像能力均无明显改变。溶血实验结果表明在纳米粒子浓度高达800μg mL^-1时也未发生明显的溶血反应。饲养期间内,小鼠在习性及生长方面没有受到影响,血常规结果显示急性期白细胞含量明显减低,但在10天后可以基本恢复。【结论】1.用一种简易的方法合成了亲水性透明质酸功能化NaGdF₄纳米点,通过各种表征方法证明了NaGdF₄ ND@HAs的成功制备。2.NaGdF₄ ND@HAs的体外实验结果表明,纳米粒子表现为低毒性,对细胞形态分布无影响,纳米粒子可以特异性识别MDA-MB-231细胞,且这种特异性识别是通过细胞表面受体CD44分子实现的。3.NaGdF₄ ND@HAs的动物实验结果表明,所制备的NaGdF4 ND@HAs纳米粒子具有较高的MDA-MB-231肿瘤靶向能力,生物安全性良好且可以经肾脏清除。本研究证明由于其具有高效的肾脏清除能力,出色的靶向能力和优秀的生物相容性等优点已经满足临床应用的基本标准,因此NaGdF₄ ND@HAs纳米粒子有巨大潜力成为可供检测过表达CD44肿瘤的优秀磁共振造影剂。4.为NaGdF₄ ND@tryptone负载了DOX,因其具有高的药物负载率及pH依赖的药物释放能力,对肿瘤细胞具有强大的杀伤作用,同时表现出优秀的磁共振成像能力,为进一步构建磁共振指导下的肿瘤化疗纳米药物平台提供了思路。