磁共振成像(MRI)是一种临床上高度依赖的医学诊断设备,为人体内部疾病的诊断提供了出色的精确度和灵活性。随着人们对各种疾病早期诊断和精准检测的需求越来越大,MRI已经成为各大医院的必备诊断工具。MRI技术的日益精进也激励着各种造影增强技术的快速发展。然而,已发展的T1加权、T2加权和T1-T2双模造影剂并不令人满意,它们各自固有的局限性激发了研究人员对各种类型MRI造影剂的研究兴趣。在此,本论文立足于高对比度钆基MRI造影剂,进行了一些新的探索,具体内容如下:首先,我们提出了一种反对比度MRI(CC-MRI)的新概念,目的是显著提高肿瘤与正常组织之间的MRI对比度。CC-MRI造影剂在正常组织中呈现阳性或者阴性信号,但在病变的肿瘤组织中呈现出相反的信号。为了实现肿瘤组织的CC-MRI,我们研制出了一种肿瘤微环境GSH/pH双重响应型钆基造影剂(SA-FeGContinuous antibiotic prophylaxis (CAP)dNP-DOX@mPEG)。通过单个序列的扫描,肿瘤与肝脏的信号呈现出一正一负的反对比效果,获得了超高对比度的MRI图像。两者信噪比之差为501%,有效实现了 CC-MRI。而且,SA-FeGdNP-DOX@mPEG具有MRI信号智能“开关”和可控药物释放的功能,可用于肿瘤高性能诊断和化疗。所以,高对比度单模CC-MRI是MRI造影剂领域的一种新的成像模式和有效突破。其次,针对市售小分子钆螯合物和已报道的钆基造影剂存在的主要问题,我们开发了一种新型具有弱铁磁性的大分子钆螯合物(OGMCs)(即Gd-PAA和Gd-PASP)。OGMCs Gd-PAA 和 Gd-PASP 具有超高的 r1 值(>50 mM-1 s-1)和超低的r2/r1比值(<1.6,3.0 T),在T1加权成像中显著提高了 MRI的对比度,是优异的T1加权造影剂。临床正广泛使用的和现有文献报道的钆基造影剂均为顺磁性,而本研究研发的OGMCs具有弱铁磁性(Ms<1.0 emu/g),是全新selleck的钆基造影剂。OGMCs的MR成像窗口较小分子钆螯合物略长,较纳米粒子的更短,更贴合临床上MRI的应用场景。细胞和动物实验结果证实了 OGMCs具有良好的selleck NMR生物安全性和优异的T1加权MR成像能力。此外,OGMCs的合成方法简便,易于放大生产。因此,OGMCs Gd-PAA和Gd-PASP可以作为优越的T1加权MRI造影剂,具有很好的商业转化潜力。