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癌症严重威胁人类的健康和生命,发展多模态化与多功能化的医学造影剂对于实现癌症的早期诊断与治疗具有重要意义。本学位论文以发展一种多功能磁共振成像(MRI)造影剂为出发点,制备出具有不同功能的NaGdF4基复合纳米载体,并研究了复合纳米载体在乳腺癌MRI诊断与治疗中的应用,取得的主要研究结果如下:(1)制备了NaGdF4:Yb/Tm上转换-TiO2复合纳米粒子,并通过偶联叶酸,构建了一种叶酸靶向的、同时具有MRI以及近红外光响应的无机光动力治疗功能的多功能MRI造影剂(FA-Gd-Ti NPs)。MTT以及H&E染色结果显示FA-Gd-Ti NPs具有良好的体外和体内生物相容性。MR弛豫及MCF-7乳腺癌裸鼠体内MRI结果表明FA-Gd-Ti NPs的纵向弛豫率为4.53 mM-1 s-1,为T1增强的MRI造影剂材料。在功率密度为0.6 W/cm2的980 nm激光器辐照下,FA-Gd-Ti NPs孵育的HeLa和MCF-7细胞存活率分别降至35%和31%,且在两周内对MCF-7乳腺癌裸鼠的肿瘤抑制率达到88.6%。(2)制备了具有yolk-shell结构的NaGdF4基纳米载体,通过搭载抗癌药物阿霉素(DOX),构建了一种具有MRI/荧光双模态成像以及化疗药物递送功能的多功能MRI造影剂,并用于克服乳腺癌的多药耐药性。MR弛豫测试表明所制备的纳米载体的纵向MR弛豫率为1.04 mM-1 s-1。在980 nm激光器辐照下,上转换发光光谱和MCF-7/ADR耐药乳腺癌裸鼠体内上转换发光成像显示纳米载体具有较好的上转换发光成像性能。体外治疗结果表明DOX搭载的复合纳米载体提高了耐药乳腺癌MCF-7/ADR细胞对DOX的摄入量,与MCF-7/ADR细胞共孵育24 h后,其治疗效果比自由DOX高出11.3%。