本硕士毕业（学位）论文共分为三章。　　第一章对分子影像领域的纳米探针，尤其是介孔硅纳米探针的合成、性质及其于生物医学方面中的发展与应用进行了概括论述。　　第二章介绍了介孔硅纳米(MSNs)共掺杂Gd3+和Al3+并通过离子交换作用负载Ru(bpy)32+制备了的Ru/Gd-Al@MSNs。所得复合纳米探针以小鼠为模型作为荧光和磁共振(MR)双模态成像造影剂进行了应用。以一系列含Gd的硅纳米粒子，包括Gd@MSNs，Gd-Al@MSNs，和Ru/Gd-Al@非介孔硅纳米粒子(Ru/Gd-Al@NSNs)来考察Al3+和介孔硅对纵向弛豫率(r1)以及荧光性质的影响。Al3+的共掺杂提高了Gd3+的有效负载量，而介孔结构则提高了水分子交换率。这些改进能够提高Ru/Gd-Al@MSNs探针的成像效果。此探针显示出了比商业造影剂(Gd-DTPA)更高的弛豫率(19.2 mM-1s-1)。介孔结构为通过简单的离子交换作用而负载Ru(bpy)32+分子提供了大比表面积，且Ru/Gd-Al@MSNs探针能够发射出强红色荧光。Ru/Gd-Al@MSNs在双模态成像中的多功能性通过小鼠模型的活体荧光成像和T1-加权磁共振成像来说明。实验证明这些纳米粒子生物相容性好并能够通过新陈代谢而自然地从小鼠体内排泄出来，这使其具有临床应用的前景。　　第三章中利用共缩合法一步合成了氨基修饰的钆-铝共掺介孔硅纳米粒子(Gd-Al@MSNs-NH2)，之后与活化的近红外染料分子Cy5以共价键方式结合，制备得到了近红外-MRI双模态成像纳米探针Gd-Al@MSNs-Cy5。所得纳米粒子粒径均匀、分散性良好，制备方法简便、环境友好，物理、化学性质稳定，毒性小。此探针除了具有同样较高的弛豫率(17.7 mM-1s-1)之外，还具有近红外荧光性质，在活体荧光成像应用中因为可以避免生物自体荧光和散射光的干扰所以灵敏度更高，成像效果更好。该纳米探针的生物相容性好，在小鼠体内经过2小时的血液循环可以容易的经过胃肠途径排泄出来，在近红外-磁共振成像应用中具有巨大的潜力。