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《納米磁性顆粒的氨基硅烷改性及蛋白吸附性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要納米磁性顆粒是指含有磁性金屬或金屬氧化物的超細(xì)粉末而具有磁響應(yīng)性的納米級(jí)粒子,它不僅具有一般納米材料特有的小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng),更重要的是它具有的獨(dú)特的超順磁性能。納米磁性顆粒經(jīng)過一定的表面改性,可以穩(wěn)定分散于特定的基液中,形成具有超順磁性的溶液,該溶液稱為“磁流體”。磁流體既具有液體的流動(dòng)性,又具有納米磁性顆粒的超順磁性,這使得它在生物醫(yī)學(xué)方面的研究十分活躍,并把磁流體相繼應(yīng)用于細(xì)胞治療(包括細(xì)胞標(biāo)記、靶向和分離等)、組織修復(fù)、藥物緩釋、磁共振成像、熱療以及磁基因轉(zhuǎn)染等等。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,要求磁流體中含有的
2、納米顆粒必須綜合擁有生物相容性、分散性、高的磁響應(yīng)性等,因此,通常應(yīng)對(duì)納米磁性顆粒進(jìn)行表面修飾。本文用化學(xué)共沉淀法制備了納米Fe304磁性顆粒,并用氨基硅烷偶聯(lián)劑KH550對(duì)Fc304磁性顆粒進(jìn)行了表面修飾,然后對(duì)改性和未改性的兩種納米磁性顆粒進(jìn)行了BSA吸附實(shí)驗(yàn)及體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。其具體內(nèi)容如下:本文用Fea2·4H20與FeCl3·6I-120為原料,在N2保護(hù)下用NH3·I-120滴定生成了黑色顆粒。X.射線衍射、紅外光譜表征確定產(chǎn)物為Fe304;透射電子顯微鏡結(jié)果表明,F(xiàn)e304磁性顆粒形狀為近球形,粒徑約30rim左右;樣品磁振動(dòng)儀測定結(jié)
3、果表明,F(xiàn)e304磁性納米顆粒具有超順磁性能。在制備優(yōu)異Fe304磁性顆粒的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步利用氨基硅烷在溶液中的水解原理,縮合氨基硅烷水解產(chǎn)生的羥基與Fe304表面的羥基,得到了KH550改性的納米磁性顆粒。結(jié)果表明:硅烷偶聯(lián)劑KH550的修飾不會(huì)改變磁性Fe304的晶體結(jié)構(gòu),改性后的Fe304/KH550復(fù)合顆粒仍具有超順磁性,但飽和磁化強(qiáng)度略微下降;Fe304磁性顆粒經(jīng)KH550改性后,復(fù)合顆粒在水溶液中的分散性與穩(wěn)定性顯著增強(qiáng),沉降時(shí)間明顯延長;Fe304與氨基硅烷KH550的水解產(chǎn)物發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),改性劑牢固的結(jié)合在Fe304磁性顆粒表面,
4、使Fe304接西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第Ⅱ頁枝上自由氨基,自由氨基可進(jìn)一步被蛋白、抗體、DNA等活性物質(zhì)修飾。本文在pH為7.4的磷酸緩沖鹽溶液中,分別對(duì)KH550改性與未改性Fc304磁性顆粒進(jìn)行了小牛血清白蛋白(Bs鼬吸附實(shí)驗(yàn),考查了改性劑的用量、反應(yīng)時(shí)間、BSA初始濃度等對(duì)吸附性能的影響。結(jié)果表明:BSA在兩種材料表面吸附速度較快,30rain左右達(dá)到飽和,飽和時(shí)BSA在純Fe304表面的吸附量為17mg/g,在氨基硅烷KH550改性后的磁性顆粒表面吸附量為65rag/g;BSA初始濃度對(duì)吸附的量有一定的影響,隨著初始濃度的增大,BSA
5、在兩種磁性顆粒的表面吸附量隨之增大,當(dāng)濃度增加到1.2mg/ml之后,BSA的吸附量基本就不再增加;BSA包裹磁性顆粒后,’其親水性發(fā)生了很大的變化,表面水接觸角從630減d,N160左右,但磁性能變化不大,仍具有超順磁性能。細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果表明:純的Fc304不利于成骨細(xì)胞的增殖,經(jīng)KH550改性后生物親和性有所改善,吸附BSA后的磁性顆粒生物相容性進(jìn)一步提高。關(guān)鍵詞:磁性納米顆粒;表面修飾;BSA吸附;細(xì)胞毒性西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第Ⅲ頁AbstractMagneticnanoparticleisacompositeparticlethat
6、composedofmagneticmetaloroxidewithmagneticresponsiveproperty.Magnetite(Fe304)wascharacteristicofsmallscaleeffect,quantaeffectandpeculiarsuperparamagnetism.Magneticnanoparticlecouldbedispersedinliquidphase,thusformingmagneticfluids,whichqualifiedwithfluidityandmagnetism,andbewi
7、delyusedinbiomedicinefield,suchascellulartherapy(celllabeling,targetingandseparation),tissuerepair,drugdelivery,magneticresonanccimaging(MR耽hyperthermiaandSOon.Inthispaper,ultrafineironoxidenanoparticleswerepreparedinalkalinesolutionbychemicalCO—precipitationmethod,thenmodific
8、ationwascarriedoutbyaminosilaneKH550,adsorptionofbovineseruma