纳米技术的出现为癌症的早期诊断和治疗带来了新的希望,这是由于纳米材料在生物医学应用领域具有独特的优势,如可控合成、易于表面功能化修饰、长的体内循环时间、可以负载多功能物质于一身。因此,结合不同分子成像模态的优点来构筑多模态成像探针能够提供更加全面的组织器官结构及功能信息,对于肿瘤的早期诊断至关重要。镧系纳米粒子多模式成像探针由于具有高的灵敏度、优异的生物相容性以及易于可控合成等优点,在临床医学诊断和治疗中具有潜在的应用前景。目前,制备更加有效的多模式成像探针实现准确实时诊断及深入理解探针在生物体内的具体分布和代谢过程已成为纳米探针研究过程中面临的挑战。因此,本文围绕纳米探针的设计合成、成像性能、生物毒性及体内分布代谢方面的研究开展工作,探索了一种适用于T1/T2-MRI和CT双模式成像的新型纳米探针。Gd3+作为顺磁性离子早就被用作临床T1-MRI造影剂,Dy3+作为T2-MRI造影剂也有报道,同时Dy对X-射线有良好的吸收(在100 ke V时X-射线吸收系数是3.36 cm2g-1)。基于此,本文利用热解法通过控制反应温度制备不同晶相结构和粒径的Dy掺杂Na Gd F4纳米粒子(Na Gd F4:Dy),通过表面PEG修饰获得了具备良好亲水性和生物相容性的双模式成像探针(PEG-NaGdF4:Dy)。体外实验结果表明,PEG-Na GdF4:Dy不仅具有显著的纵向弛豫效率(r1=5.17m M-1s-1)和相对高的横向弛豫效率(r2=10.64 m M-1s-1),同时也有很强的X-射线吸收性能(44.70 HU L g-1)。体内MR/CT成像结果表明,注射纳米粒子24 h后脾脏、肝脏和肾脏仍有较强的成像效果。此外,细胞实验、组织学分析及体内分布代谢研究都表明该纳米粒子具有较低的细胞毒性,对动物组织器官的毒性可忽略不计,且最终能够排出体外。因此,PEG-NaGd F4:Dy纳米粒子能够为疾病的早期诊断提供更加准却详细的信息,是一种非常有潜力的T1/T2-MR和CT双模式成像探针。