随着社会的进步和发展,人们的生活水平有了明显的提高,但是随之而来的疾病也开始出现,其中癌症是人类健康的一个重大威胁。为了克服癌症的威胁,世界上各个国家的研究者都在致力于开发更精确、微创的诊疗方法来对抗癌症。其中,分子成像技术如磁共振成像,超声成像,计算机断层扫描技术等是癌症检测的主要手段。在这些成像技术中,磁共振成像(MRI)具有高穿透深度、准确的软组织对比度和无辐射等优点,被广泛应用于临床诊断。为了优化MRI敏感性,提供更高的灵敏度和信噪比,获得更高分辨率图像,在临床诊断中通常需要造影剂来增强病灶组织与正常组织的对比度,尤其是对于某些严重疾病(例如早期肿瘤)。因此,开发高弛豫率的造影剂就显得尤为重要。另外,具有联合诊断和治疗功能的多功能纳米粒子在个性化纳米医学方面显示出巨大的前景。开发同时具有诊断和治疗功能的一体化试剂,不但有利于某些疾病的早期诊断,而且对于及时发现的病灶进行治疗具有重要的临床意义。基于此,本论文以具有多孔结构的金属-有机框架(MOF-808)纳米粒子为平台,主要开展以下工作:第一部分基于MOF-808构筑Gd基T1磁共振造影剂的研究我们利用几何限制的策略将Gd螯合物(Gd-DTPA)修饰在多孔金属有机骨架(MOF-808)的孔道内,构建了具有高弛豫率的Gd基磁共振造影剂。首先通过水热法制备了MOF-808纳米粒子;然后利用DTPA与MOF-808孔道中的Zr6簇连接,将DTPA修饰在孔道中;最后通过DTPA与Gd螯合,制备了分散性好的MOF-808-DTPA-Gd纳米粒子。溶液实验结果显示MOF-808-DTPA-Gd具有优异的T1成像效果,其r1弛豫率达到35.6 m M-1s-1(0.5 T),是商用的Gd-DTPA造影剂弛豫率的7.7倍。活体MRI成像结果显示,小鼠膀胱部位具有非常好的T1成像效果,但肿瘤部位T1成像效果较差,可能是MOF-808-DTPA-Gd进入小鼠体内后DTPA-Gd分子从MOF-808孔道脱落下来导致材料被很快代谢出去。第二部分MOF-808-DTPA-Gd@聚苯胺治疗一体化试剂的构建及其在MRI介导光热治疗的应用研究我们在第一部分工作的基础上,在MOF-808-DTPA-Gd纳米粒子表面修饰聚苯胺(PANI),一方面聚苯胺能够限制DTPA-Gd分子从MOF-808孔道脱落出来;另一方面聚苯胺是一种良好的光热材料,可用于光热治疗。溶液实验结果表明,修饰聚苯胺后的纳米粒子仍然保持较高的弛豫率,r1为30.1 m M-1s-1(0.5 T),并且具有很好的光热效果。小鼠瘤内注射材料后肿瘤部位T1信号增强3.3倍,是注射同等计量DTPA-Gd信号提高值的1.3倍;而且尾静脉给药后,小鼠MRI结果也显示出较好的T1成像效果和较长的成像时间,其中肿瘤部位的信号在注射8小时后达到最大值(信号增强了2.4倍)。另外,在尾静脉给药后8小时对小鼠肿瘤部位进行808 nm近红外光照射,小鼠肿瘤生长得到显著的遏制,且治疗后小鼠主要器官没有受到大的损伤,说明MOF-808-DTPA-Gd@聚苯胺是一种良好的光热治疗试剂。这项工作可能对利用MOF材料构建高性能的磁共振造影剂和治疗一体化平台提供一些启发。