磁性納米粒子的制備及應(yīng)用

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1、WORD文檔可編輯磁性納米粒子的制備與應(yīng)用孫超（上海大學(xué)環(huán)境與化工工程學(xué)院，上海200444）摘要：磁性納米材料（magneticnanoparticle）是由Fe，Co，Ni等過(guò)渡金屬及其氧化物組成的打下尺度介于1~100nm間的一種新型功能材料，磁性納米材料具有磁性特征，還具有納米材料的獨(dú)特效應(yīng)和生物親和性，因而成為目前生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。本文簡(jiǎn)要介紹了磁性納米顆粒的制備方法，和目前磁性納米顆粒在醫(yī)用載藥方面的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：磁性納米材料；氧化鐵；載藥PreparationandApp

2、licationofMagneticNanoparticlesSunchao(SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200444，China)Abstract:Magneticnanoparticlesareakindofmagneticmaterialwithdiameterofl～100nm，whicharemadeoftransitionmetalandtheiroxidesuchasF

3、e、Co、Niandsoon．Theyarenewtypeoffunctionalmaterialswithcharacterizationofspecialeffect，magneticresponsibilityandbioaffinity，andhavebeenoneofhotspotsinrecentbiomedicineresearch．Thispaperintroducesthepreparationofmagneticnanoparticlesandsomerecentstudie

4、saboutdrugloadingofmagneticnanoparticlesinmedicine。Keywords:Magneticnanoparticles；Ironoxide；Drugloading1.引言技術(shù)資料專業(yè)分享WORD文檔可編輯磁性納米材料作為一種新型的功能材料，因其同時(shí)兼具納米材料的獨(dú)特效應(yīng)、磁響應(yīng)性和生物親和性等，近年來(lái)被廣泛研究，特別是在生物醫(yī)學(xué)、生物工程等領(lǐng)域的應(yīng)用引起了各國(guó)研究者的高度重視，成為生物醫(yī)藥研究領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)(如圖1)。圖1磁性納米顆粒示意圖磁性納

5、米材料是大小尺度在1~100nm的磁性材料，如Fe3O4，Nd2Fe14B/a-Fe，CoPt3等[1-3]，其中最具有廣泛應(yīng)用前景的磁性納米材料為鐵氧體納米材料。鐵氧體是由鐵和其他一種或多種金屬組成的復(fù)合氧化物。一般可分為永磁鐵氧體、軟磁鐵氧體和旋磁鐵氧體三種。如尖晶石型鐵氧體的化學(xué)分子式為MeFe2O4，其中Me為離子半徑與二價(jià)鐵離子相近的二價(jià)金屬離子（Mn2+，Zn2+，Co2+）等[4]，隨著替代金屬種類和數(shù)量不同，可以有多種不同組成的復(fù)合物，這些磁性納米材料最突出的性質(zhì)就是此特性，當(dāng)磁

6、性顆粒粒徑變小時(shí)，磁性顆粒會(huì)喪失大塊材料的鐵磁性或亞鐵磁性，表現(xiàn)為順磁性，在外加磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生的磁矩與外加磁場(chǎng)一致，進(jìn)而受到外加磁場(chǎng)的吸引。粒徑的改變也導(dǎo)致矯頑力的顯著變化，當(dāng)顆粒尺寸減小到20nm以下時(shí)，其矯頑力可增加1000倍，若進(jìn)一步減小到6nm時(shí)，其矯頑力反而降低到零，沒有剩磁，在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出超順磁性，這時(shí)磁相互作用很弱。在交變磁場(chǎng)中還存在磁導(dǎo)率頻散，磁粘滯性，磁損耗而發(fā)熱等現(xiàn)象。這些性質(zhì)使得在生物醫(yī)藥方面有很寬的應(yīng)用范圍。在最近幾年，在磁性納米粒子上的研究很多都集中在氧化鐵及

7、其復(fù)合物的性能及應(yīng)用上，通過(guò)精確控制磁性納米粒子的合成過(guò)程和表面功能基團(tuán)可以控制復(fù)合粒子物理化學(xué)性能，膠體穩(wěn)定性以及它們的生物活性。一般可用作生物藥物載體的磁性納米粒子的尺寸都很小，同時(shí)很具有很強(qiáng)的磁性。Fe3O4和y-Fe2O3因具有很好的生物相容性和生物分散性，目前是磁性納米粒子中典型的代表材料。Fe3O4的磁性主要來(lái)源于在八面體和四面體間隙中的Fe3+的反磁矩耦合。2.制備方法簡(jiǎn)介目前，合成磁性納米粒子的主要方法有以下幾種：2.1物理方法物理方法即利用物理手段如機(jī)械研磨等使反應(yīng)前驅(qū)體發(fā)生反

8、應(yīng)生成所需的納米晶。例如氣相沉積法和電子束刻蝕法，然而這些方法很難將顆粒尺寸控制在納米范圍。(1)氣相沉淀法這種合成方法主要用于合成一維的氧化鐵納米結(jié)構(gòu)，這個(gè)過(guò)程是基于對(duì)分子前驅(qū)體的催化輔助的化學(xué)氣相沉積過(guò)程。在基體表面的金顆粒的存在催化著氧化鐵納米粒子的生長(zhǎng)。在低壓力的情況下，F(xiàn)e3+的熱分解部分導(dǎo)致Fe3+轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+，并且在一定溫度下形成納米結(jié)構(gòu)的Fe3O4薄膜[5]。(2)電子束光刻蝕法這個(gè)物理方法主要是在一束電子束的照射下將鐵的納米粒子轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸F納米粒子，電子束發(fā)射到覆蓋有一層鐵顆