磁共振成像因其非辐射、非介入以及良好的组织穿透力,目前被广泛应用于医学诊断。磁共振造影剂可以有效缩短组织的弛豫时间,提高信号对比度。氧化铁因其超顺磁性而被广泛应用于T2造影剂的研究。然而对于临床诊断而言,T2加权成像作为一种暗场造影(即信号越强、图像越暗),为准确分清病灶带来了困难,因而其应用前景受到限制。T1成像作为一种明场成像,即信号越强图像越亮,而被广泛应用于医学诊断中。此外,目前的造影剂功能较为单一,因此发展基于氧化铁的多功能T1造影剂就具有十分重要的意义。本研究工作将围绕氧化铁纳米颗粒,通过非磁性金属离子的掺杂,研究磁性性质改变对氧化铁纳米颗粒的MRI造影性能的影响。通过对氧化铁纳米颗粒进行功能化,构建多功能的纳米诊疗平台。通过合成不同大小的一维氧化铁纳米材料,研究尺寸效应对一维氧化铁纳米材料磁性性质和磁共振造影性能的影响。第一章,我们将对磁共振成像技术进行简介,重点介绍磁共振造影剂的研究和发展,并提出本研究工作的研究方向。第二章,我们通过高温热分解反应合成了一种钙掺杂的氧化铁纳米颗粒。通过将钙离子引入到氧化铁纳米颗粒中,得到了一种新型T1造影剂,并研究了钙元素的掺杂对磁共振造影性能的影响。第三章,我们合成了一种铈离子掺杂的立方形氧化铁纳米颗粒,并通过表面修饰构建了一个多模式多功能的诊疗平台。铈离子的掺杂显著改变了纳米颗粒的晶体结构,使纳米颗粒的饱和磁化强度显著降低,进而降低了r2值和r2/r1值,使其T1造影效果得以更加明显。此外,我们在表面成功修饰了光敏分子Ce6,使其具有光动力治疗和荧光成像的效果。第四章,我们合成了不同尺寸的纳米棒,并初步研究了其磁共振造影性能。不同的尺寸的纳米棒具有明显的结构差异和磁性性质的差异性,具体表现为:尺寸较大的纳米棒具有明显的T2造影效果;小尺寸的纳米棒则具有明显的T1造影效果。总之,本研究工作主要围绕氧化铁作为T1造影剂进行了研究,通过控制纳米颗粒的形貌和组分,研究氧化铁的形貌和组分对磁性性质和磁共振造影能力的影响,得到了基于氧化铁的非磁性金属离子掺杂T1加权磁共振造影剂。通过对纳米颗粒的功能化,对氧化铁纳米颗粒作为诊疗平台进行了初步的探索。