结合中频交变磁场提高氧化铁纳米颗粒磁学性能的研究

摘要

磁性氧化铁纳米颗粒因具有超顺磁性和较好的生物相容性，在生物医学领域中已获得了广泛的应用。如何大规模制备可临床使用的磁性纳米颗粒成为了一个关键问题，我们基于磁性氧化铁纳米颗粒在交变磁场中可以产热的特点，提出了通过交变磁场辅助共沉淀法制备氧化铁纳米颗粒，使其具有更好的磁学性质。本论文主要研究内容包括如下三点:
　　1.以已上市的FerahemeTM(ferumoxytol)纳米药物的制备方法作为参考对象。实验证明，相比于标准方法合成的ferumoxytol，交变磁场辅助制备的氧化铁纳米颗粒具有更窄的粒径分布、更好的单分散性以及更优的磁学性能。MTT及巨噬细胞吞噬实验证明，交变磁场辅助制备的氧化铁纳米颗粒具有和ferumoxytol同样好的生物相容性，也可用于临床生物医学应用;
　　2.针对磁性氧化铁纳米颗粒作为载药系统应用的需求，本论文在前述制备水动力尺寸为30nm的单分散性磁性纳米颗粒基础上，进一步利用交变磁场辅助共沉淀法制备了具有较大粒径的磁性纳米颗粒团簇，并与普通共沉淀法合成的同样大小的氧化铁纳米颗粒团簇进行比较，发现交变磁场辅助制备的氧化铁纳米颗粒团簇具有更高的饱和磁化强度以及更好的磁热性能;
　　3.进一步针对磁性组织工程支架的临床应用需求，我们将交变磁场辅助合成的纳米颗粒团簇与水凝胶进行复合，利用旋转磁场组装制备了具有特定三维结构的磁性复合水凝胶。并初步研究了氧化铁纳米颗粒三维组装结构的调控，并在此基础上对磁性复合水凝胶的磁学性质及磁热性能进行了初步探究。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 磁性纳米材料合成方法

1．1．1 共沉淀法

1．1．2 水热及高温热解法

1．1．3 溶胶凝胶法

1．2 磁性纳米材料在生物医学中的应用

1．2．1 磁分离

1．2．2 核磁共振成像

1．2．3 药物输送

1．2．4 热疗

1．3 磁场诱导纳米材料组装结构及其在生物医学中的应用

1．4 本论文的研究内容及研究目的

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究目的

第二章 结合中频交变磁场进行氧化铁纳米颗粒的合成及表征

2．1 引言

2．2 实验方法

2．2．1 实验材料与仪器

2．2．2 实验步骤

2．2．3 表征方法

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 结构验证

2．3．2 磁学性质验证

2．3．3 交变磁场辅助制备的氧化铁纳米颗粒细胞生物相容性初步研究

2．5 铁盐浓度对交变磁场合成氧化铁纳米颗粒的影响

2．5 本章小结

第三章 旋转磁场辅助制备磁各向异性水凝胶及发热性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料与仪器

3．2．2 组装用磁性纳米颗粒团簇制备

3．2．3 旋转磁场辅助制备磁各向异性水凝胶

3．2．4 表征方法

3．3 实验结果与分析

3．3．1 磁性纳米颗粒团簇的表征

3．3．2 旋转磁场辅助制备的水凝胶表征

3．3．3 旋转磁场转速对组装结构的影响

3．3．4 转速变化对旋转磁场组装体发热性能的影响

3．4 本章小结

第四章 总结与展望

4．1 全文总结

4．2 创新性

4．3 展望

致谢

参考文献

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