在过去几十年中,纳米医学的飞速发展大大丰富了诊断与治疗技术。作为一个典型实例,磁性纳米粒子逐渐发展成为新一类的MRI诊断试剂,其中部分正走向临床试验阶段。顺磁的锰类造影剂由于其明显的优势如低毒、弛豫效率高等,已经逐渐成为磁共振造影剂研究的热点,但其距离临床还有一定的距离。本硕士论文主要研究将钙钛矿结构的KMnF3纳米晶发展为高效低毒的MRI造影剂,应用于肿瘤的诊断和载药治疗。研究内容包括三部分:1)靶向肿瘤血管整合素的纳米探针研究,首先通过EDC耦合反应将RGD肽结合于KMnF3纳米晶,该纳米造影剂在动物体内展示出良好的生物相容性,能特异性的识别整合素,从而可以靶向至肿瘤部位,显著提高肿瘤MR成像对比度,在比商业造影剂的剂量低两个数量级的注射量下,仍然可以显著提高肿瘤显影效果。2)探索葡聚糖包覆的KMnF3纳米晶作为新的肝癌T1核磁造影剂。在细胞增殖、氧化应激、细胞膜完整性等细胞纳米毒性测试中,该葡聚糖修饰的KMnF3纳米晶表现出较高的生物相容性,将其应用于原发性和结肠癌转移性肝癌模型中,肿瘤病灶最小辨别尺寸可达到0.4mm。3)纳米晶的诊疗一体化研究,将抗癌药物紫杉醇耦合于KMnF3纳米晶表面,纳米晶对紫杉醇负载率高达(0.7 mg/mg锰离子),显著提高了紫杉醇的溶解度,在弱酸环境下释放药物为90%左右。乳腺癌模型MR成像中,相对于注射前,肿瘤信噪比增加了170%,对肿瘤生长有一定的抑制。总之,本论文围绕KMnF3纳米造影剂开展了一系列工作,通过偶联技术将靶向基团或抗癌药物结合其表面,合成出三种生物相容性纳米造影剂,对其进行表征及建立肿瘤动物模型实验,初步研究了多功能纳米载体在药物传输和磁共振成像诊断中的应用,及其在生物活体药代动力学,探讨肿瘤靶向诊断方法的可行性及成像的特点。研究结果表明KMnF3纳米晶生物相容性良好,弛豫效率高,表面易修饰,具有临床诊断和治疗的潜在价值。