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磁流体人工高热(MFH):用生物兼容超顺磁纳米颗粒AC磁场感应激发处理癌症

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国际生物医学工程杂志 2000年第1期 64-64页

作者：许孙曲徐小妹

用一种纳米技术途径引介环境可持续发展的化学主题:通过腐植酸改性的超顺磁纳米粒子去除有害金属离子

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腐植酸 2017年第3期 66-66页

作者： Delmarcio Gomes da Silva Fernando Menegatti de Melo Alceu Totti Silveira 韩立新中国腐植酸工业协会

实验室实验说明应关注用腐植酸功能化的超顺磁纳米粒子对污水进行处理。实验由一群高中生进行,内容包括纳米粒子的合成和微观表征,与水中典型的金属离子污染物的相互作用。为帮助学生理解实验,使用竞争性试剂,例如氨来恢复和回收利用纳... 详细信息

实验室实验说明应关注用腐植酸功能化的超顺磁纳米粒子对污水进行处理。实验由一群高中生进行,内容包括纳米粒子的合成和微观表征,与水中典型的金属离子污染物的相互作用。为帮助学生理解实验,使用竞争性试剂,例如氨来恢复和回收利用纳米粒子,让学生们对配位化学概念进行探讨,凸显腐植酸对金属离子的亲和力。

关键词：纳米粒子金属离子超顺磁腐植酸

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钾掺杂三(二苯甲酰甲基)铁的超顺磁性

物理学报 2022年第8期71卷 295-303页

作者：朱宏钢付明安任闯高云黄忠兵湖北大学物理与电子科学学院武汉430062 湖北大学材料科学与工程学院武汉430062

本研究通过高真空退火法制备了钾掺杂三(二苯甲酰甲基)铁分子晶体的粉末样品. X-射线衍射测试结果表明,合成样品与纯三(二苯甲酰甲基)铁的晶体结构明显不同,平均晶粒尺寸约为20.5 nm.直流磁化率和交流磁化率的测试结果表明,合成的样品... 详细信息

本研究通过高真空退火法制备了钾掺杂三(二苯甲酰甲基)铁分子晶体的粉末样品. X-射线衍射测试结果表明,合成样品与纯三(二苯甲酰甲基)铁的晶体结构明显不同,平均晶粒尺寸约为20.5 nm.直流磁化率和交流磁化率的测试结果表明,合成的样品具有阻塞温度(TB)约为8.0 K的超顺磁性,这与纯有机物在1.8—300 K整个测试温区的顺磁性存在本质的差异.根据拉曼光谱测试结果可以确认,掺杂材料中钾的4 s电子转移到了三(二苯甲酰甲基)铁的苯环上,引起了拉曼模式的红移,同时电荷转移也导致苯环上局域磁矩的形成.本研究工作对碱金属掺杂芳香烃分子晶体的合成和物性研究具有重要的意义,并为寻找新型的有机铁磁体提供了一条新的途径.

关键词：三(二苯甲酰甲基)铁钾掺杂高真空退火法超顺磁

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自控温超顺磁人工骨的抗肿瘤效应研究

自控温超顺磁人工骨的抗肿瘤效应研究

作者：张子林河南科技大学

学位级别：硕士

骨肿瘤术后既需要防止肿瘤复发又要进行植骨修复,使得骨肿瘤的治疗成为临床难题。磁性人工骨一方面可以通过磁热疗辅助治疗肿瘤,防止肿瘤复发,另一方面又具有植骨功能,可以修复骨组织,防止病理性骨折和骨不连,使其成为一种广受关注的骨... 详细信息

骨肿瘤术后既需要防止肿瘤复发又要进行植骨修复,使得骨肿瘤的治疗成为临床难题。磁性人工骨一方面可以通过磁热疗辅助治疗肿瘤,防止肿瘤复发,另一方面又具有植骨功能,可以修复骨组织,防止病理性骨折和骨不连,使其成为一种广受关注的骨肿瘤专用植骨材料。但是,目前许多研究的磁性人工骨居里温度较高,远高于治疗时需要的温度,无法保证热疗时的热安全性。本研究针对目前磁性人工骨热安全性低的问题,开发低居里温度的磁性人工骨,以期通过材料自身的居里温度作为开关控温,降低磁性植骨材料热疗时可能出现的热疗失控风险,并通过动物体内实验验证材料的有效性。本研究采用溶胶-凝胶法制备出磁性镧锶钙锰氧化物,并使用透明质酸将其改性。将改性后的磁性镧锶钙锰氧化物、磷酸钙原料、生物活性玻璃及半水硫酸钙等粉末按照一定比例混合均匀后作为固相,以黄原胶溶液作为液相,通过固液调和的方式,制备出低居里温度的自控温超顺磁人工骨,并检测其固化性能和可注射性能。采用X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电镜分别对材料的晶相组成、化学基团、微观形貌及磁热性能进行表征;采用超导量子干涉磁测量仪检测材料的磁滞回线和居里温度;将材料暴露在交变磁场下(280 kHz,1.4×10～3 A·m),检测其磁生热能力及磁热稳定性能。采用体外浸泡实验,模拟材料在体内的降解反应规律。以MC3T3-E1细胞作为实验细胞,使用MTT法检测材料细胞毒性,采用细胞划痕实验检测材料对细胞迁移能力的影响,采用茜素红染色和碱性磷酸酶染色的方法检测材料体外成骨性能。用MG63细胞作为实验细胞,采用台盼蓝染色的方法,探究材料（ф9×1 mm）在交变磁场下(280 kHz,1.4×10～3A·m)在体外对肿瘤细胞（ф30 mm培养皿中）的杀伤效果。以S180细胞构建小鼠皮下肿瘤模型,植入材料,将实验动物暴露在交变磁场下(280 kHz,1.4×10～3 A·m),进行磁热疗实验,对动物进行肿瘤大小、组织切片和血液生化指标分析,探究自控温超顺磁人工骨的体内抗肿瘤效应和安全性能。实验结果表明,所制得的磁性镧锶钙锰氧化物直径约100 nm,居里温度约56℃。所制备出的磁性人工骨主晶相为透钙磷石、硫酸钙和镧锶钙锰氧化物。材料固化时间约17 min,可注射系数>90%,同时材料具有良好的抗溃散性能,可满足临床微创手术的要求。磁性检测结果显示,磁性人工骨的居里温度约为50℃,在充磁至1.5×10～6 A·m时,材料的饱和磁化强度约为2.23 A·m·kg,材料磁滞回线几乎重合,显示出超顺磁特性。在交变磁场下,材料可快速生热,仅需40 s即可达到治疗所需温度,温度控制功能良好,磁热性能稳定,可满足进行多次重复热疗的需求。模拟浸泡结果显示,材料具有良好的体外降解性能,在浸泡21天后的失重率约为30%。MTT实验结果表明,材料对MC3T3-E1细胞没有细胞毒性,划痕实验表明材料能促进细胞迁移,茜素红染色实验显示材料能促进细胞的体外矿化,碱性磷酸酶实验结果表明材料能促进细胞碱性磷酸酶的表达。体外肿瘤细胞杀伤实验表明,材料在交变磁场下对MG63细胞的杀伤率可达约68%。动物实验表明,与未采用磁性人工骨进行磁热疗的对照组相比,采用自控温超顺磁人工骨进行7天的磁热疗,可使小鼠肿瘤体积可缩小90%,抗肿瘤效应显著。同时,切片病理学分析显示,植入材料磁热疗未对小鼠的心、肝、肾、肺等重要脏器产生明显毒副作用,但却使肿瘤组织中的肿瘤细胞坏死。血液生化指标检测结果表明,植入材料磁热疗组小鼠的胆固醇、总蛋白、尿素、白蛋白、丙氨酸转氨酶和天门冬氨酸氨基转移酶等指标正常。本研究以透明质酸改性镧锶钙锰氧化物作为磁相功能相,合成了居里温度约为50℃的可注射自控温超顺磁人工骨材料。材料具有适当的固化时间和优秀的可注射性能;材料可降解,无细胞毒性,且在体外能促成骨;材料磁生热性能稳定,温控性能精良,体外和体内抗肿瘤性能优异。该材料,可实现热安全性能更高的微创骨肿瘤治疗手术,具有良好的应用前景。

关键词：磁性人工骨镧锶钙锰氧化物骨肿瘤超顺磁居里温度

基于超顺磁四氧化三铁聚多巴胺核壳结构纳米粒子的pH响应控制释放系统的研究

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基于超顺磁四氧化三铁聚多巴胺核壳结构纳米粒子的pH响应控制释放...

作者：骆东升上海交通大学

学位级别：硕士

本文以聚多巴胺纳米粒子和超顺磁四氧化三铁聚多巴胺核壳结构纳米粒子两种材料为载体,将经过化学修饰的含有巯基和酰腙键的阿霉素前药通过共价相互作用负载到纳米粒子上,制备具有pH刺激响应性能以及磁热治疗、磁靶向和磁共振成像潜在性... 详细信息

本文以聚多巴胺纳米粒子和超顺磁四氧化三铁聚多巴胺核壳结构纳米粒子两种材料为载体,将经过化学修饰的含有巯基和酰腙键的阿霉素前药通过共价相互作用负载到纳米粒子上,制备具有pH刺激响应性能以及磁热治疗、磁靶向和磁共振成像潜在性能的药物控释系统。通过多元醇高温热解法制备得到四氧化三铁纳米粒子,采用动态光散射、透射电子显微镜、X射线衍射、傅立叶转换红外光谱等检测手段对其结构和组成进行了表征。四氧化三铁纳米粒子具有均一的粒径分布和良好的水相分散稳定性,其尺寸小于单畴临界值,通过磁滞回线证明其具有超顺磁性和高磁饱和强度。通过多巴胺在碱性条件下的自聚反应合成了聚多巴胺纳米粒子和超顺磁四氧化三铁聚多巴胺核壳结构纳米粒子两种载体,结果表明具有核壳结构的四氧化三铁聚多巴胺纳米粒子也具有超顺磁性和较好的磁响应能力。通过控制反应液碱性强度来调节聚多巴胺纳米粒子的粒径大小,合成得到符合生物体内应用要求的纳米粒子,热失重分析结果表明四氧化三铁的含量约为5%。通过对肿瘤治疗药物阿霉素进行化学修饰,获得含有巯基和酰腙键的阿霉素前药。在氧气和碱性条件下,利用巯基和儿茶酚基团之间的迈克尔加成反应将阿霉素前药负载到纳米粒子表面。透射电子显微镜、动态光散射测试表明负载药物前后纳米粒子的结构和形貌保持不变;通过紫外可见光测得两种载药系统的药物负载率均约为5%。在不同pH环境下对载药纳米粒子进行了药物控制释放实验,并利用紫外可见光谱进行跟踪。结果表明药物释放具有在酸性条件下前期快速释放,在12小时左右达到最大释放浓度的特点;而在弱碱性条件下药物只有少量的释放。综上所述,本文制备的药物控释体系具有pH刺激响应性能,以及潜在的磁热治疗、磁靶向和磁共振成像等性能,可能为肿瘤诊断和协同治疗提供了一种方便有效的途径。

关键词：超顺磁聚多巴胺阿霉素 pH响应药物控释

定量检测人黄体生成素的超顺磁性免疫层析法的初步建立

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中华医学杂志 2015年第44期95卷 3631-3634页

作者：王策梁臻龙管笛武会娟刘晓婷亢子佳张帆陈运霞刘萍杨梦回刘雨桐王成彬温州医科大学检验医学院生命科学学院 325035 解放军总医院临床检验科北京市理化分析测试中心

目的应用超顺磁性磁珠标记的免疫层析技术建立用于黄体生成素（LH）快速定量检测的方法。方法采用NHS／EDC修饰磁珠，以1株LH单克隆抗体与磁珠偶联，另1株LH抗体包被于硝酸纤维素膜，建立双抗体夹心法与免疫层析相结合的定量检测方法，... 详细信息

目的应用超顺磁性磁珠标记的免疫层析技术建立用于黄体生成素（LH）快速定量检测的方法。方法采用NHS／EDC修饰磁珠，以1株LH单克隆抗体与磁珠偶联，另1株LH抗体包被于硝酸纤维素膜，建立双抗体夹心法与免疫层析相结合的定量检测方法，通过线性范围、精密度、准确度、特异性、稳定性等对所建方法进行性能评价。收集常规检测LH可信度较高的化学发光法（CLIA）检测后标本，再用所建方法重复检测，验证方法的可靠性。结果磁珠偶联LH抗体与LH结合后，与硝酸纤维素膜包被LH抗体反应磁信号检测最佳时间为20min；所建方法低值、中值、高值变异系数（Cv）为8％-12％；偏倚〈10％；回收率为90％～120％，灵敏度为0．63mlU／ml，与人绒毛膜促性腺激素（hCG）、促甲状腺激素（TSH）、促卵泡激素（FSH）无明显交叉反应，与CLIA比对检测结果，相关性良好（R2=0．96，P〈0．05）。结论超顺磁性磁珠标记免疫层析法检测血清LH简便快速、灵敏度高，有望成为即时检验（POCT）方法定量检测生物样品中微量成分发展的方向。

关键词：促黄体激素超顺磁免疫层析法

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微波辅助溶剂热法合成超顺磁纳米颗粒

微波辅助溶剂热法合成超顺磁纳米颗粒

超顺磁性Fe3O4纳米硅球的制备及其除油、除铅试验研究

中国化学会第28届学术年会

作者：肖旺钏钟文雄古宏晨三明化学化学与生物工程系上海交通大学Med-X研究院

超顺磁纳米颗粒被广泛应用于生物医学领域。超顺磁纳米颗粒合成的关键技术是纳米颗粒粒径的调控和表面性能的调控,主要合成方法有共沉淀法、高温热分解法和多元醇法。共沉淀法合成的纳米颗粒结晶度差,颗粒大小分布宽。高温热分解法合成... 详细信息

超顺磁纳米颗粒被广泛应用于生物医学领域。超顺磁纳米颗粒合成的关键技术是纳米颗粒粒径的调控和表面性能的调控,主要合成方法有共沉淀法、高温热分解法和多元醇法。共沉淀法合成的纳米颗粒结晶度差,颗粒大小分布宽。高温热分解法合成的颗粒大小分布均一,结晶度高,但是表面疏水性,应用于生物医学前要额外的想转移。多元醇法最近几年发展起来的新方法,可以直接合成水溶性的纳米颗粒,而且产物结晶度高,分布均一,受到广泛的研究兴趣。本课题组以FeCl3为铁源,采用微波多元醇法合成了粒径可精确调控（3-8nm）的Fe3O4纳米颗粒[1]。本研究以乙酰丙酮铁为铁源,用微波溶剂热法合成超顺磁Fe3O4纳米颗粒,主要研究不同反应温度、不同反应时间、不同铁源浓度和不同多元醇溶剂对纳米颗粒粒径的影响,从而实现对颗粒粒径的调控。传统加热合成5nm的Fe3O4纳米颗粒要200℃,2h[2],而本研究采用微波溶剂热反应,只要160℃,10min。

关键词：微波多元醇超顺磁纳米颗粒颗粒

来源： cnki会议评论

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超顺磁性Fe3O4纳米硅球的制备及其除油、除铅试验研究

作者：张欣磊南华大学

学位级别：硕士

近年来各类溢油事故也逐渐呈现出高发的态势;与此同时,在部分经济欠发达的农村地区,居民的饮用水面临着低浓度铅超标的风险。硅基吸附材料具有高比表、多孔隙等特点,成为除油及除铅的选择之一。为寻求可以应对水面、水下两种应用场景的... 详细信息

近年来各类溢油事故也逐渐呈现出高发的态势;与此同时,在部分经济欠发达的农村地区,居民的饮用水面临着低浓度铅超标的风险。硅基吸附材料具有高比表、多孔隙等特点,成为除油及除铅的选择之一。为寻求可以应对水面、水下两种应用场景的材料制备方法,本试验以磁性FeO纳米粒子(FeO NPs)为内核,苯基三甲氧基硅烷(PTMS)作为硅源的同时,与FeO NPs组成软/硬模板,改进了“反向微乳液法”,以一种制备方法制备了超疏水超顺磁FeO纳米硅球(FeO@Si O)及多空腔超顺磁性FeO@Si O,通过SEM、TEM、XRD、VSM、FTIR手段等对其进行了表征,并分别应用于水体浮油及水中铅离子的去除。具体研究结果如下:1.超疏水超顺磁硅球因其表面被PTMS及残留硅醇化物包裹,导致其粒径、形貌不稳定;其孔道基内部空腔亦被PTMS充斥,导致其饱和磁强度表现不佳。但光学照片及接触角表明其具有超疏水的特性,FTIR发现了多个C-H键的吸收峰,确定其源自于PTMS上的苯基,解释了硅球超疏水的原因。将超疏水-超顺磁硅球煅烧后即可得到多空腔超顺磁硅球,本试验详细探究了各项制备条件对多空腔-超顺磁硅球形貌、粒径、磁饱和强度以及比表等方面的影响。在投入37u L HNO、0.95m L PTMS、150mg FeO,于60℃水浴中反应,以260rpm进行3min机械搅拌所得的硅球尺寸、形貌最佳,其粒径为296nm,此时磁饱和强度为10.8emu·g、比表面积218m·g、孔容为0.132cm·g。XRD表明,经过煅烧FeO内核的结构性质未被破坏;FTIR表明PTMS被煅烧去除,疏水性丧失;同时,VSM表明煅烧后磁饱和强度有所提升。2.将超疏水超顺磁硅球应用于水体浮油吸附,并对其吸附能力进行探究。结果发现,在p H=3,25℃下,反应时间5min,此时去除效果达到最佳,吸附容量为499.81mg/g。但在偏酸性及中性条件下,其去除率同样在90%以上,更具现实意义。材料对于较大范围的温度、p H均有较好的去除效果,且去除迅速。3.将多空腔超顺磁硅球应用于水中Pb(Ⅱ)的吸附,并对其吸附能力进行探究。结果发现25℃下,p H=6,投加量8mg/L,吸附时间4h时,对水中Pb(Ⅱ)的去除率达到了94%左右,吸附容量为49.94mg/g。硅球对Pb(Ⅱ)的吸附动力学过程符合准二级动力学方程,属于化学吸附过程。吸附等温曲线研究表明材料对Pb(II)的吸附符合Freundlich等温吸附模型,说明吸附过程是多层,非均相的。

关键词：超疏水超顺磁硅球吸附

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生物磁铁矿的磁各向异性与磁接收器

原子与分子物理学报 2014年第6期31卷 1019-1026页

作者：钱霞阮树仁盛淑芳孙桂芳聊城大学物理科学与信息工程学院聊城252059 山东省光通信科学与技术重点实验室聊城252059

磁铁矿是分布广泛且非常重要的亚铁磁材料,也广泛分布在生物体中.生物体中的磁铁矿具有完美的晶体结构,大多为超顺磁颗粒或单畴颗粒,且大多呈链状分布,具有明显的磁各向异性.生物体中存在"磁接收器",生物磁铁矿是"磁接收器"的生物物理基... 详细信息

磁铁矿是分布广泛且非常重要的亚铁磁材料,也广泛分布在生物体中.生物体中的磁铁矿具有完美的晶体结构,大多为超顺磁颗粒或单畴颗粒,且大多呈链状分布,具有明显的磁各向异性.生物体中存在"磁接收器",生物磁铁矿是"磁接收器"的生物物理基础.本文中,从超顺磁磁铁矿颗粒和单畴磁铁矿颗粒的物理特性出发,主要是从它们的磁各向异性特性的基础上描述了生物磁铁矿和"磁接收器"的工作机制,即在某些条件下,在外界地磁场强度量级的磁场作用下,超顺磁颗粒或单畴颗粒可以诱导产生足够强的磁场,使邻近的晶体可以相互吸引或排斥,这些粒子间的相互作用可以改变晶体颗粒束所在的外围机体形状,而神经系统可以探测到单独的粒子束或一列粒子束的扩张或收缩,因此生物体就可以探测到磁场的方向以及强度等磁场参量.

关键词：磁铁矿超顺磁单畴磁各向异性磁接收器

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