磁共振成像（MRI）技术具有安全无创、分辨率高、软组织对比度高、可实现三维成像和进行深度扫描的特征,在分子影像学和临床诊断中发挥着极其重要的作用。传统的磁共振造影剂可分为T1造影剂和T2造影剂。T1造影剂可以提供亮信号,易于明确划分感兴趣区；Gd（Ⅲ）由于具有7个未成对电子而普遍用作T1造影组分,但临床常用的Gd-DTPA由于分子量小,导致体内循环时间很短。超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIOs）是经典的乃造影剂,它的最大的缺点在于其固有的阴性造影效果和磁敏感伪影,所以临床上乃造影剂的应用仍十分局限。因此,人们迫切需要一种新的策略来克服单模成像的局限性,T1-T2双模成像策略在这一需求下应运而生。磁共振双模成像策略的核心在于优势互补,力求提供互补的成像信息以大大提高诊断的精确性。磁性纳米颗粒不仅具有优良的磁学性质,而且具有良好的的生物安全性、表面可修饰性,因此基于磁性纳米颗粒的双模造影剂已引起研究者的极大兴趣。本论文中,我们围绕设计合成新型T1-T2双模态造影剂这一重要课题,主要完成了新型核壳结构Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体的合成与鉴定,测试了其弛豫效能r1和r2,并且在3.0 T下的小动物肝脏成像中证明了其作为T1-T2双模造影剂的能力。围绕该课题,我们主要开展了如下工作：首先,我们通过高温热分解法一步合成了9 nm的基于Fe3O4纳米颗粒、在其近表面的壳层中嵌有Gd2O3组分的核壳结构的Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体。透射电镜、X射线衍射、SQUID等表征手段鉴定了Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体的结构和组成。其次,我们使用1.5 T磁共振成像系统测试了多巴胺包覆的Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体的r1和r1值分别高达45.24和186.51 mM-1S-1。最后,在3.0 T磁共振成像系统下,我们将合成的Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体成功应用于小动物肝脏部位的双模态成像。此外,我们在9.4 T超高场下评估了Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体的造影效果,发现其T2造影能力起主要作用。我们合成的结构独特的Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体相比于相似体积的球形纳米颗粒,具有更大的有效半径和表面积与体积之比,同时,Gd原子位于表层利于与水质子的相互作用及化学交换,Fe3O4和Gd2O3组分的嵌入式结构能够协同加强T1和T2弛豫。综上说明我们合成的核壳结构的Fe₃O₄/Gd₂O₃纳米立方体有望作为双模态造影剂广泛用于疾病诊疗。同时,其新颖的结构为新型双模造影剂的设计提供了新思路。