可视化的生物成像技术在生命科学和医学基础研究及临床诊断方面发挥的作用是不可代替的。而开发和应用可用于两种或多种生物成像检测技术的多模式成像探针已成为当前分子影像学领域新的研究热点。本学位论文设计合成了基于稀土配合物的时间分辨荧光-磁共振双模式成像探针,新探针结合了磁共振成像高组织穿透性、高空间分辨率和时间分辨荧光成像高选择性、高灵敏度的优点,为生物成像检测提供了新的有力的工具。以共价键合了稀土荧光配合物PPTA-Tb3+的硅胶纳米球为前驱体,将磁共振造影剂钆配合物DO₃ANH_2-Gd³⁺及癌细胞靶向识别分子叶酸（FA）共价修饰在纳米球表面。制备出了一种具有长寿命荧光、磁共振成像性能及癌细胞靶向识别的多功能纳米生物材料Tb-Gd-FA@SiO₂。这种材料不仅可发出铽（III）配合物特有的长寿命绿色荧光信号,还具有良好的T1加权磁共振成像（MRI）造影剂功能(纳米粒子水溶液的质子纵向弛豫效率r1达33.8 s^-1/mmol L^-1 at 20 MHz),使其既可用于癌细胞的时间分辨荧光成像测定,也可用于活体动物的磁共振成像测定。在双模式纳米探针的研究基础上,我们设计将顺磁性的钆配合物DO₃ANH_2-Gd³⁺和b-二酮铕（III）荧光配合物CDHH通过桥联基团共价偶联在一起,制备一种小分子时间分辨荧光-磁共振双模式分子探针,以增加探针在组织中的扩散速度和避免纳米探针在肝脏的长时间滞留。目前已完成该探针的合成,进一步的表征和生物成像应用研究工作还在进行中。