多核Fe3O4/SiO2复合纳米粒子及其应用研究

摘要

超顺磁性纳米粒子在生物分离、检测及靶向药物输运和磁过热治疗等领域 有着广泛的应用前景。具有超顺磁性的粒子一般粒径都很小，单个粒子的磁响应 速度较慢，而且在实际应用中往往需要在粒子表面修饰有一定的包覆层结构（如 二氧化硅、聚合物等），会导致单个粒子的磁物质含量降低，从而进一步使其磁 响应速度变慢，极大的限制了该类材料的应用。实现超顺磁性粒子核数的控制是 解决这一瓶颈问题的有效途径。近几年来，应用微乳液聚合、细乳液聚合等聚合 物体系合成包覆有多个超顺磁性粒子的聚合物微球已经有较多的报道，但在合成 中加入的表面活性剂会给粒子的后处理带来很大麻烦，而且所合成的粒子的粒径 普遍较大，并且由于代谢问题不适于体内应用。二氧化硅由于其良好的生物相容 性和化学稳定性使其成为包覆超顺磁性纳米粒子的理想材料之一。但现阶段所合 成的磁性二氧化硅复合纳米粒子的核数普遍较少，磁响应速度很慢，从而降低了 其生物分离效率和在生物检测中的灵敏度。我们根据Fe3O4纳米粒子表面结构的 设计，通过粒子和粒子之间、粒子和基质材料（SiO2）之间相互作用的调控，制 备了具有快速磁场响应能力的超顺磁性Fe3O4/SiO2复合纳米粒子，并对其在生物 检测、DNA分离、磁控组装等方面的应用进行了初步探索。