随着磁共振成像的发展，为了满足医疗诊断的需求，临床诊断中开始应用磁共振成像造影剂。第一章首先简要介绍了磁共振成像的发展历史、磁共振成像的技术特点;接着重点介绍了顺磁性造影剂的作用原理，这对于我们设计性能良好的造影剂具有很重要的指导作用;最后简要介绍了小分子钆配合物造影剂的研究进展，小分子钆配合物主要是基于Gd-DTPA和Gd-DOTA这两种结构。　　在第二章中，设计合成了一种对铜离子响应的双核钆配合物造影剂，[Gd2(DO3A)2BMPNA]。该造影剂在高磁场中具有较高的弛豫效率，可以应用在高场MRI检测中，以缩短检查时间并获得更高的图像对比度。当于该造影剂中加入1当量的铜离子时，铜离子夺取了原本跟钆离子配位的氮原子，导致钆离子内配位水分子数目增加1，其弛豫效率增加76％;乃加权体外成像能够直观的看出铜离子引发的弛豫增强;弛豫滴定、荧光滴定实验证明铜离子与造影剂是按照1∶1的配比相互作用;该造影剂对Cu2+具有良好的选择性，并且具有一定的抗阴离子干扰能力。　　在第三章中，我们利用第二章中描述的双核稀土配体，开发了一种分别对Cu2+和S2-响应的时间分辨荧光探针。探针[Tb2(DO3 A)2BMPNA]对铜离子具有高度的选择性，当加入1当量的Cu2+时，配合物的荧光发射强度降低到最低。而此时形成的复合物[Tb2(DO3A)2BMPNA]-Cu可以进一步用来作为检测S2-的时间分辨荧光探针。该复合物对S2-的选择性良好，并且对一些生理条件下的阴离子具有很好的抗干扰能力，对S2-的检测限可以达到1.9μM。另外，两种探针的荧光寿命都在毫秒级，通过时间分辨技术可以有效地消除本底荧光的干扰。同时，此两种探针具有接近250nm的stokes位移。　　在第四章中，我们设计了一种荧光共轭聚电解质双功能磁共振成像造影剂。由于荧光共轭聚电解质本身骨架的刚性，使得整个造影剂分子的旋转相关时间变慢，可以极大的提高造影剂的弛豫效率。同时共轭聚电解质本身具有强烈的荧光，可以应用于生物体成像。目前为止，这种基于荧光共轭聚电解质的双功能高分子造影剂还未见公开报道，有进一步加以研究的必要。