超順磁納米顆粒的制備及其在磁共振造影劑中的應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、磁性納米顆粒由于其獨特的磁學、電學性能,一直以來是科學家們研究的熱點。而具有超順磁性的納米顆粒不僅廣泛應(yīng)用于磁流體、高密度磁存儲、氣體傳感器以及催化等傳統(tǒng)領(lǐng)域,同時由于具有大的比表面積、小的毒副作用、高的化學穩(wěn)定性等優(yōu)點,在磁共振造影劑、磁性藥物輸運、細胞標記以及細胞分離等生物醫(yī)學領(lǐng)域表現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景。 目前大部分商業(yè)化的磁共振造影劑存在磁響應(yīng)弱,靶向能力有限,難以進行單細胞標汜等缺點,大大限制了它們的應(yīng)用前景。本論文提出一

2、種高溫多元醇過程制備生物相容性超順磁性納米顆粒的方法。該方法合成的超順磁性納米顆粒粒度可控(5~10nm),穩(wěn)定性好,結(jié)晶度高,飽和磁化強度高,顆粒表面能進行進一步的化學修飾及與生物活性分子共價聯(lián)結(jié)。用作磁共振造影劑具有磁響應(yīng)強,細胞毒性小,靶向性能優(yōu)異,并可進行單細胞磁標記等優(yōu)點。本論文的主要研究成果如下: (1)利用高溫水解會屬醇鹽螯合物和高溫分解Fe(acac)<,3>兩種多元醇途徑成功制備了磁性Fe<,3>O<,4>納米

3、顆粒。通過XRD、TEM、SAED、DLS和FTIR等表征方法對制備的Fe<,3>O<,4>納米顆粒的結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征,通過VSM分析了Fe<,3>O<,4>納米顆粒的磁學性能。研究表明:兩種途徑所得的均為立方相的Fe<,3>O<,4>納米顆粒,顆粒直徑約為5~10nm,尺寸分布集中,在水溶液中分散性良好。顆粒表面裹有約30~40nm厚的高分子聚合物修飾層,這為Fe<,3>O<,4>納米顆粒提供了良好的膠體穩(wěn)定性和生物相容性。兩種樣

4、品在室溫下都表現(xiàn)出超順磁性,且飽和磁化強度較高,其磁化強度與顆粒尺寸及結(jié)晶性相關(guān)。上述兩種途徑獲得的樣品相比,高溫分解Fe(acac)<,3>所制備的樣品的飽和磁化強度又相對較高,其中PAA修飾的Fe<,3>O<,4>納米顆粒其飽和磁化強度達68emu/g,超過前人報道的結(jié)果。磁共振成像實驗表明樣品對細胞具有較好的標記效果,其中PVP修飾的顆粒效果最好。同時,系統(tǒng)研究了修飾劑的種類和用量,反應(yīng)溫度,反應(yīng)時間,反應(yīng)物濃度等生長條件對顆粒尺

5、寸、水中分散性及磁性能的影響。 (2)利用高溫水解金屬醇鹽螯合物和高溫分解Fe(acac)<,3>/Co(acac)<,2>兩種多元醇途徑成功制備了立方相的CoFe<,2>O<,4>納米顆粒。其顆粒直徑約為5~10nm,尺寸分布集中,在水溶液中分散性良好。由于顆粒表面高分子修飾層的存在,CoFe<,2>O<,4>納米顆粒具有良好的膠體穩(wěn)定性和生物相容性。對CoFe<,2>O<,4>納米顆粒磁學性能的研究表明:室溫下兩種途徑合成的

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