磁性纳米粒子
纳米粒子的制备方法及应用
纳米粒子的制备方法及应用纳米粒子的制备方法分为物理方法和化学方法。
物理方法主要包括雾化法、机械合金法、燃烧法等，化学方法主要包括溶胀法、微乳液法、共沉淀法、水热法等。
以下是关于纳米粒子的常见制备方法及其应用的详细介绍。
1. 雾化法：将物质通过高温、高压的气体和固液混合物的喷雾，使其迅速冷却固化，形成纳米粒子。
这种方法的特点是造粒速度快、控制性好，应用广泛。
例如，铜纳米粒子制备后可以应用于导电涂料、导电油墨等领域。
2. 机械合金法：通过机械能强化作用，将材料在高能物理场中研磨、冲击或研磨脱臭，使其形成纳米粒子。
这种方法能够制备高纯度的纳米材料，并且可以控制纳米颗粒的形貌和粒度。
例如，铁-铁氧化物纳米复合粒子可以应用于催化剂、磁性材料等领域。
3. 燃烧法：通过在适当的氧气中燃烧金属颗粒或金属盐溶液，使其生成纳米颗粒。
这种方法具有操作简单、制备快速的优点。
例如，钛纳米颗粒可以应用于太阳能电池、生物材料等领域。
4. 溶胀法：利用高分子溶胀、凝胶与干燥法，通过控制溶胀度和架链密度，形成纳米颗粒。
这种方法制备的纳米粒子具有较大的比表面积和较高的孔隙度，适用于吸附、分离等领域。
5. 微乳液法：利用表面活性剂和油水体系，通过溶胶-凝胶转化或乳化反应制备纳米颗粒。
这种方法具有制备精密、单分散的纳米颗粒的优点，例如，二氧化钛纳米颗粒可以应用于催化剂、阳光防护剂等领域。
6. 共沉淀法：将溶液中的金属离子还原后，通过慢慢加热和搅拌，使其形成纳米颗粒。
这种方法的优点是制备过程简单、成本低廉，适用于大批量生产。
例如，氧化铁纳米颗粒可以应用于医学成像、磁性流体等领域。
7. 水热法：将溶液放入高温高压设备中，在水的超临界状态下进行溶解、析出和固化，形成纳米颗粒。
这种方法制备的纳米材料具有优异的结晶度和热稳定性，广泛应用于催化剂、电池材料等领域。
纳米粒子具有特殊的物理、化学和光学性质，因此在众多领域中有重要的应用。
以下是几个典型的应用领域：1. 生物医学：纳米粒子在生物医学领域中具有广泛的应用，如药物载体、分子成像、肿瘤治疗等。
防止纳米粒子团聚的方法
防止纳米粒子团聚的方法一、前言纳米技术的应用越来越广泛，而纳米粒子的团聚现象也成为制约其应用的一个重要问题。
因此，如何防止纳米粒子团聚已经成为了研究人员关注的焦点之一。
本文将介绍几种常见的防止纳米粒子团聚的方法。
二、物理方法1. 超声波法超声波是一种高频振动波，可以通过在液体中引起剪切力和压力来分散纳米粒子。
具体操作时，将含有纳米粒子的溶液放入超声波浴中，在一定时间内进行超声处理。
这样可以有效地防止纳米粒子团聚。
2. 磁场法磁场法是利用磁性材料对纳米粒子进行吸附和分散。
具体操作时，将含有磁性材料和纳米粒子的溶液放入磁场中，在一定时间内进行处理。
这样可以使磁性材料吸附在纳米粒子表面，从而分散纳米粒子。
3. 气相法气相法是将液态原料喷雾到高温反应室中，利用高温气相反应制备纳米材料。
这种方法可以得到纳米粒子的单分散状态，避免纳米粒子团聚。
三、化学方法1. 表面修饰法表面修饰法是将一些具有亲水性的功能基团引入纳米粒子表面，从而改变其表面性质，使其在水溶液中分散。
具体操作时，将含有纳米粒子的溶液加入适量的表面活性剂和功能基团，在一定时间内进行反应。
这样可以有效地防止纳米粒子团聚。
2. 电化学法电化学法是利用电化学原理来控制纳米粒子的分散状态。
具体操作时，将含有纳米粒子的溶液放入电解池中，在适当的电位下进行处理。
这样可以改变溶液中离子浓度和pH值等参数，从而影响纳米粒子的分散状态。
3. 溶剂置换法溶剂置换法是利用不同极性溶剂之间的相互作用来控制纳米粒子的分散状态。
具体操作时，将含有纳米粒子的溶液加入适量的有机溶剂，在适当的条件下进行处理。
这样可以改变纳米粒子与溶剂之间的相互作用，从而影响其分散状态。
四、总结防止纳米粒子团聚是纳米技术应用中不可避免的问题，而以上介绍的物理方法和化学方法都可以有效地解决这一问题。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法来控制纳米粒子的分散状态，以保证其性能和稳定性。
同时，也需要加强对纳米材料安全性、环境影响等方面的研究和监管，以确保其安全应用。
磁性纳米颗粒在生物医学领域中的应用 2
中央民族大学理学院应用物理系磁性纳米颗粒在生物医学领域中的应用吴俊桃 1035018磁性纳米颗粒在生物医学领域中的应用摘要磁性纳米颗粒作为一种新型纳米材料,在许多领域,特别是在生物医药、生物工程等方面具有广阔的应用前景。
本文着重论述了近年来磁性纳米颗粒在生物分离、靶向给药、热疗以及磁共振成像对比剂等方面的应用,并对其应用前景进行了展望。
关键词磁性纳米颗粒磁分离靶向给药热疗磁共振成像随着纳米技术的快速发展,纳米材料特别是磁性纳米颗粒在生物医学领域引起了人们极大的研究兴趣。
磁性纳米颗粒为生命科学和生物技术提供了多种可能,这主要是由于以下几方面:首先,磁性纳米颗粒的尺寸从几个纳米到几十个纳米均具有良好的可控性,与细胞、病毒、蛋白质和基因相比,粒径较小或相当。
这就意味着它们能够靠近我们感兴趣的生物实体,事实上,它们能够被生物分子修饰以致与生物实体相结合,从而提供了一种可控的标记方法。
第二,磁性纳米微粒的磁性遵从库仑定律,能够通过外加磁场来控制。
这种“远距离作用”与磁场对人体组织的固有穿透性相结合,从而可开展包含磁性纳米粒子和磁性标记的生物体的运输、固定等许多方面的应用,它们可用于传送“包裹”,例如抗癌药、放射性原子等,到特定的的靶区,如癌症部位。
在大多数的理想应用中,当磁性纳米微粒的大小低于某个临界值时,会处于最佳状态,此临界值主要依赖于材料自身的特性。
典型的磁性纳米颗粒为10～20nm ,此时纳米微粒为单磁畴,在阻断温度以下,它们呈现超顺磁性。
这种超顺磁性的纳米微粒具有大的磁矩常量,可忽略剩磁和矫顽力,能够像大的顺磁性原子一样对应用的磁场做出快速的响应。
此外,在室温下可忽略超顺磁性纳米微粒的团聚。
这些特性为其在生物医学领域的广泛应用奠定了良好的基础。
第三,磁性纳米微粒能够对磁场的周期性变化产生响应,从激励场获得能量,由此微粒能够被加热,从而可用于热疗,传输大量的热能到靶区,如肿瘤。
实际上,磁性纳米微粒也可作为化疗或放射性治疗的增强剂,因为组织被适度的加热能够更有效地破坏恶性肿瘤细胞。
聚合物包覆的超顺磁性 纳米粒子
聚合物包覆的超顺磁性Fe3O4纳米粒子万守荣1，郑月娥1，刘源钦1，阎虎生1，刘克良21南开大学高分子化学研究所，天津3000712军事医学科学院毒物药物研究所，北京100850关键词：磁性纳米颗粒，磁流体，纳米材料，聚（甲基）丙烯酸甘油单酯稳定地分散于载液中的超顺磁性纳米粒子如Fe3O4称磁流体。
磁流体广泛用于细胞分离、药物控释、免疫试验、磁共振诊断增强剂和肿瘤热疗等[1,2]。
在磁流体的应用中其关键性能之一是其磁性纳米粒子的表面性能（如生物相容性等）和表面功能基（用于固载配体等）。
由于铁磁性的纳米粒子具有非常高的表面能，纳米粒子有很高的聚集的倾向。
因此磁流体中的铁磁性的纳米粒子必须有稳定剂才能稳定存在，常用的稳定剂有双电层稳定剂[3]和有机表面活性剂[4]，这些稳定剂稳定的磁流体由于其稳定性较低，在某些应用中磁性纳米粒子会聚集。
也有用天然或合成聚合物作为稳定剂制备磁流体[5,6]。
本文采用丙烯酸甘油单酯和甲基丙烯酸甘油单酯的均聚物或含聚丙烯酸甘油单酯（PGA）或聚甲基丙烯酸甘油单酯（PGMA）的二嵌段共聚物作为稳定剂，合成了非常稳定的水基磁流体，在这些磁流体中，聚丙烯酸甘油单酯或聚甲基丙烯酸甘油单酯吸附于Fe3O4纳米粒子表面上，而嵌段共聚物的另一段伸展向水相中，这样可通过改变伸展向水相中的这一段聚合物，来合成磁性纳米粒子具有特定表面特性或特定功能基的磁流体。
PGA和PGMA是分别通过酸性水解其前体聚合物－聚丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯(PSA)和聚甲基丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯(PSMA)得到，PSA 和PSMA通过ATRP合成。
嵌段共聚物聚丙烯酸－聚丙烯酸甘油单酯（PAA-b-PGA）、聚甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙基酯－聚甲基丙烯酸甘油单酯（PDMAEMA-b-PGMA）、聚乙二醇单甲醚－聚丙烯酸甘油单酯（MPEG-b-PGA）分别通过其前体聚合物聚丙烯酸叔丁酯－聚丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯、聚甲基丙烯酸-2-(N,N-二甲氨基)乙基酯－聚甲基丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯、聚乙烯醇单甲醚－聚丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-甲基酯的脱保护而得到，这几种前体嵌段共聚物都是通过ATRP法合成的。
纳米颗粒生物应用
多功能磁性纳米颗粒的介绍、制备及生物医药应用摘要纳米技术和分子生物的结合，发展了一个新兴的研究领域：纳米生物技术。
磁性纳米颗粒是一类性能卓越的纳米材料，它具有可控的尺寸，在外形上易于改变，核磁共振现象中对比明显等特质。
因此这些纳米颗粒在生物及医药领域得到了很广泛的应用，包括：蛋白质的纯化，药物输送，医学成像。
由于在生物医药领域，多模式功能具有潜在的利益，研究者们纷纷开始设计和制造多功能磁性纳米颗粒。
现在有两种方法来制造基于磁纳米基础上的多功能纳米结构。
第一个方法是分子功能化，包括依赖抗体、蛋白质，和给磁性纳米颗粒染色；另一种方法是整合磁性纳米颗粒的其他功能纳米成分，例如量子点，或金属纳米颗粒。
正是因为他们可以显示几种功能协同和运输，而不是一种功能同时起效，这种多功能磁性纳米颗粒在生物医药领域的应用有着独特的优势。
我们先回顾一下多功能磁性纳米颗粒的设计和生物医药应用的几个例子。
在多功能磁性纳米颗粒与适合的配体、抗体或蛋白质结合之后，生物功能磁性纳米颗粒显示出了高度选择性的结合。
这些结果显示出了纳米颗粒可以应用于解决生物医药问题，例如：蛋白质纯化，细菌检测，褪毒素。
使纳米颗粒与其他纳米成分结合在一起的混合纳米结构，显示出伴随着特征的顺磁性。
例如荧光或加强的光学对比度。
这一结构为强化医学成像和药物控制释放提供了平台。
我们希望多组分磁性纳米颗粒的完整结构和特殊的结构特征的结合。
可以吸引更多的研究兴趣并在纳米医疗中开辟出新的道路。
1.介绍纳米技术和分子生物医药的结合是的一项新兴的研究领域——纳米生物科技蓬勃发展。
纳米生物科技还未发现新材料过程、现象等提供了有利的机会，纳米级别的磁性材料有它们独特的优点，例如可以在生物医药应用上提供许多机会，首先磁性纳米材料可以传输从1-104nm数量级的固定尺寸的物质，因此他们的尺寸和性能的最优化可以很容易的与研究热点相匹配。
其次外部的磁力可以制造纳米颗粒，这一“超距作用”为很多应用领域提供了巨大的优势。
磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究[开题报告]
![磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究[开题报告]](https://img.taocdn.com/s3/m/f318030af7ec4afe05a1df26.png)
毕业论文开题报告环境工程磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其表面修饰研究一、选题的背景、意义随着人类文明的不断进步和科学技术的飞速发展，特别是能源开发、空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、传感技术等高新技术领域的高速发展，元器件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料提出了新的需求[1]。
再者随着中国工业经济的飞速发展，现有的传统材料己经难以满足其需求，开发、利用高性能材料和新功能材料己经成为共识。
纳米材料就应运而生，由于纳米材料的界面组元所占比例大，纳米颗粒表面原子比例高，与通常的多晶材料或者微粉完全不同，其表现出高的表面效应、体积效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，派生出传统固体材料所不具备的许多特殊性质[2-4]。
纳米科学技术的快速发展，让磁性纳米材料得到了长足的发展。
近年来的磁性材料，在非晶态、稀土永磁化合物、超磁致伸缩、巨磁电阻等新材料相继发现的同时，由于组织的微细化、晶体学方位的控制、薄膜化、超晶格等新技术的开发，其特性显著提高。
这些不仅对电子、信息产品等特性的飞跃提高作出了重大贡献，而且成为新产品开发的原动力。
目前，磁性纳米材料已成为支持并促进社会发展的关键材料。
而磁性Fe304纳米粒子是纳米材料中一类新颖的功能材料，四氧化三铁的化学稳定性好，原料易得，价格便宜，广泛用于涂料、油墨等领域[5-7]。
四氧化三铁纳米粒子的磁性比大块本体材料的强许多倍，当四氧化三铁纳米粒子的粒径d<16nm，具有超顺磁性。
磁性四氧化三铁纳米粒子磁性能好，用于优质磁记录材料的制备，同时是制备α-Fe203等重要磁记录材料的中间体，还可作为微波吸收材料及催化剂。
近年来，四氧化三铁纳米粒子具有良好的磁性，在生物医学方面表现出潜在的广泛用途，如磁性四氧化三铁纳米粒子可作为药物的主要载体进行靶向给药，也可用于细胞及DNA的分离等，成为倍受关注的研究热点。
表面化学修饰法是指通过纳米表面与改性剂之间进行化学反应，改变纳米微粒的表面结构和状态，以达到表面改性的目的。
磁性纳米粒子在生物医学上的应用
磁性纳米粒子在生物医学上的应用摘要：磁性纳米粒子因其独特的性能而具有广泛的应用价值，尤其在生物分离、临床诊断、肿瘤治疗、靶向运输和组织工程领域，给人类疾病的治疗带来新的契机和希望。
通过对磁性纳米粒子在上述方面的应用，概述说明其在生物医学方面的重要应用。
关键词：磁性纳米粒子生物医学应用中图分类号：tb383 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）004-090-021 引言磁性纳米材料是纳米材料的一个重要分类，除了在物理和化学方面具有纳米材料的介观特性外，还因为其具有如磁有序颗粒的小尺寸效应，宏观量子隧道效应，特异的表观磁性，超顺磁性等特殊的磁性能力，因此导致它奇特的应用。
2 磁性纳米粒子在生物分离中的应用2.1 蛋白质和dna的磁分离蛋白质和dna的分离是生物技术中的一个难题，目前为止，还没有一种成熟和完善的方法把其从复杂生物混合体系中分离出来。
近年来，采用磁性纳米粒子与传统的方法相结合来分离蛋白质和dna的科研项目日益增多。
例如xu等利用小分子的多巴胺与氨基三乙酸结合，改性改性磁性纳米粒子的表面。
改性后磁性纳米粒子在细胞裂解中蛋白质（六聚组氨酸所标记）进行分离，每毫克磁性纳米粒子能够分离的最大蛋白载荷为2～3mg，是商品化微米级粒子的200余倍，其最小分离浓度达到3.3?？0-10mol/l，体现了磁性纳米粒子在生物分离领域中的巨大优势。
2.2 生物酶的磁偶联和磁分离高催化反应活性仅是生物酶的特性之一，不仅如此，酶的催化底物有非常好的专一性和选择性，是一种十分理想的催化剂。
催化反应时若用生物酶进行催化，往往需要固定化酶，酶的固定化既有助于实现酶与底物及其产物分离，又可以实现酶的重复利用。
生物酶都具有很多的官能团，能够通过许多方式包括共价耦合、交联、物理吸附等方式将它们固定在磁性颗粒的表面。
ulman研究小组实现了酶的偶联，酶在偶联到磁性纳米粒子表面以后，其稳定性大大提高，即便是在14天后，被偶联的酶活性仍能保持在原始酶的85%左右。
油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒
无论是三氧化二铁还是四氧化三铁等都是常用的磁性纳米材料，其中又以纳米磁性四氧化三铁应用尤其广泛。
而随着纳米技术的进步由各种各样大分子修饰的四氧化三铁磁性纳米材料的应用也在逐渐增加，本次就分享油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒。
油酸修饰的磁性Fe3O4纳米颗粒（OA@Fe3O4），具有优异的磁性、分散性和稳定性，可广泛应用于纳米探针构建、磁共振造影与分子影像、磁热疗、药物载体及靶向诊疗一体化研究等。
OA@Fe3O4纳米颗粒为油溶性，可分散在环己烷、氯仿、四氢呋喃等溶剂中，用于掺杂水包油纳米乳、修饰纳米脂质体、构建磁性纳米药物等。
高温热解法所制备的油酸修饰的磁性Fe3O4纳米颗粒，磁性更强、尺寸更均一。
油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒制备方法主要有：微乳液法、水热合成法、热分解铁有机物法、化学共沉淀合成法、凝胶-溶胶法等。
四氧化三铁纳米颗粒通过表面修饰过程可以降低磁性纳米粒子的表面能，从而改善提高磁性纳米粒子的分散性，还可以通过特定的修饰方法引入功能性基团实现磁性纳米微粒的功能化。
经油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米粒子晶体的晶体结构为反立方的尖晶石型结构。
用方程d=Xk/(Bcos0)可估算出四氧化三铁磁性纳米粒子的晶体粒径，在方程中λ=0.15406,0为衍射角，β为半峰宽，k=0.89。
有研究表明油酸修饰未改变磁性四氧化三铁纳米粒子晶体结构；修饰后的磁性四氧化三铁纳米粒子的粒径约2Inm；其饱和磁化强度在50ermu/g以上，磁响应性能佳、具有超顺磁性。
以上是对油酸修饰的四氧化三铁磁性纳米颗粒的相关介绍，下面介绍一家生产纳米材料的公司。
南京东纳生物科技有限公司，是一家集产学研于一体的高新技术型企业，主要从事纳米材料及生物医学纳米技术，功能微球、体外诊断试剂与仪器等研发与生产。
公司拥有一批包括多名创业教授、博士后、博士及硕士的自主研发队伍，同时广泛联合各知名高校院所及医院的专家团队，具备从微纳米材料制备、表面修饰、多模态多功能微纳米体系构建，到细胞实验、动物实验，以及开发体外诊断试剂、分子影像探针、多功能诊疗制剂应用的全链条技术平台和服务。
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磁性四氧化三铁生物纳米颗粒 制作简单,直径可达10 nm 以下,具有比表面积效应和磁 效应。 在纳米颗粒的表面可吸附大量DNA。在外加磁场的作用下, 可具有靶向性。 四氧化三铁的晶体对细胞无毒。 为达到生物相容性,在磁性四氧化三铁的晶体表面可很容 易地包埋生物高分子,如多聚糖,蛋白质等形成核壳式结 构。由于纳米颗粒有巨大表面能,有多个结合位点,因而携 带能力优于其他载体,且转染效率高于目前使用的载体, 因 此磁性生物纳米颗粒可成为较好的基因载体。
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结束语
磁性纳米材料目前处于研究实验阶段, 有些问题 还需要进一步研究解决,但磁性纳米材料在生物医 学领域已表现出独特的优势,具有潜在的应用前 景。随着高分子材料学、电磁学、医学、生物工 程学的进一步发展,必将加速推动对磁性纳米材料 的基础研究和在生物医学领域应用研究工作, 使 之进入一个新的发展阶段。
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细胞分离和免疫分析 磁性纳米微球性能稳定, 较易制备, 可与多种分子 复合使粒子表面功能化。如果磁性微球表面引入 具有生物活性的专一性抗体, 在外加磁场的作用 下, 利用抗体和细胞的结合, 就可以得到免疫磁性 微球, 利用它们就可快速有效地将细胞分离或进 行免疫分析, 具有特异性高、分离快、重现性好 等特点。
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Characters
良好的磁导向性 较好的生物相容性 生物降解性和活性能基团 可结合各种功能分子,如酶、抗体、细胞、DNA 或RNA 因而有望广泛应用于靶向药物、控制释放、酶的 固定化、免疫测定、DNA 和细胞的分离 与分类等领
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制备
理想的载体要求：
较小的粒径和较好的单分散性以使其具有均一的物理、化学和生物性 能 高的比饱和磁化强度 提高磁控靶向时的可操作性 低的剩余磁化强度 避免使用过程中的磁性团聚
最常用的一种磁性纳米颗粒是基于超顺磁性纳米氧化铁为 内核, 高分子为外壳的纳米级微球,即超顺磁性氧化铁纳米 粒。 方法： 有化学共沉淀法、微乳液法、超声沉淀法和溶胶凝胶法及 水热法、机械球磨法、喷雾热解法、超临界法等。
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基因治疗
20 世纪70 年代,医学领域提出了“基因治疗”这一概念, 即 将遗传物质导入细胞或组织,进行疾病的治疗即将遗传物 质导入组织或细胞进行疾病治疗。目前常用病毒载体和脂 质体载体。 病毒载体--制备困难,装载外源DNA 大小有限制,能诱导宿 主免疫反应及潜在的致瘤性等缺点。 脂质体---聚合物的颗粒大小是影响转染效率的因素之一。 磁性纳米粒子---克服了它们的缺点。磁性材料直径可达10 nm 以下, 在外磁场作用下具有靶向性。磁性材料外部包 裹生物高分子,从而增强了生物相容性,对细胞无毒,而且在 血管中循环时间大大延长。
在PLL- DCIONP和质粒的质 量成一定的比例时，它的 转染效率甚至高于脂质体。
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实验显示在一定条件下此纳米颗粒可以作为一种 非常有效的基因载体。如何优化条件，进而取代 脂质体，是下一步的研究目标。随着纳米技术的 兴起，生物纳米技术在基因治疗领域一定大有可 为。
1-4道对照DNA、PH=3、PH=7 、PH=9 PH=3时结合能力强，DNA未出孔。 PH=7、9时结合能力弱。 表面修饰有多聚赖氨酸的纳米氧化铁颗粒 （PLL-DCIONP）在中性和碱性 条件下仍能结合DNA.
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氧化铁纳米颗粒的DNA沉淀实验
PH=3，4℃1h，12000r15min 取上清260nm测吸光度 1-8分别为对照及DCIONP与DNA质量比 为0.05：1、0.1、0.5：1、0.7：1 1：1、1.5：1、2：1 0.05：1时结合80% ， 2：1时几乎全部结合
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对蛋白酶的吸附及固定化 酶具有- COOH、- OH、- NH2 等活性官能团, 可通过物理吸附、交联、共价偶合、包埋、鳌合 等方式和磁性微球结合, 具体实施法有吸附交联 法、共价结合、过渡金属与酶的螯合、包埋法和 共价键偶合法等。磁性纳米颗粒固定化酶能提高 酶的生物兼容性和免疫活性、亲疏水性和稳定性; 易于将酶与底物或产物分离、操作简单易行; 可 利用外部磁场控制磁性材料固定化酶的运动方式 和方向, 提高固定化酶的催化效率。
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超顺磁性
磁性材料的磁性随温度的变化而变化，当温度低 于居里点时，材料的磁性很难被改变；而当温度 高于居里点时，材料将变成“顺磁体” （paramagnetic），其磁性很容易随周围的 磁场改变而改变。如果温度进一步提高，或者磁 性颗粒的粒度很小时，即便在常温下，磁体的极 性也呈现出随意性，难以保持稳定的磁性能，这 种现象被就是所谓超顺磁效应 （SuperparaMagnetic Effect）。
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矫顽力
居里温度
矫顽力-使铁磁质完全退磁所需要的反向磁场的大 小，叫铁磁质的矫顽力。 居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改 变的温度。低于居里温度时该物质成为铁磁体， 此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居 里温度时,该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易 随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为 10的负6次方。
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磁性纳米颗粒
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Concept
关联于与磁相关的特征物理长度恰好处于纳米量 级，例如：磁单畴尺寸，超顺磁性临界尺寸，交 换作用长度，以及电子平均自由路程等大致处于 1-100nm量级，当磁性体的尺寸与这些特征物 理长度相当时，就会呈现反常的磁学性质。 当铁磁材料的粒子处于单畴尺寸时, 矫顽力(Hc) 将呈现极大值, 粒子进入超顺磁性状态。 当磁性纳米粒子的粒径小于其超顺磁性临界尺寸 时, 粒子进入超顺磁性状态, 无矫顽力和剩磁。
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氧化铁纳米颗粒的DNA保护实验
用DNASE-I消化DNA，产物 琼脂糖凝胶电泳。 PH=3，DCIONP可保护DNA免遭降解。 PH〉3，保护力弱。 PLL-DCIONP在中性环境也能保护DNA。
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体外转染实验
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评价磁纳米颗粒作为基因载体的可行性 1. 氧化铁纳米颗粒的电镜检测（D<=10nm）
图! 氧化铁磁性A结合实验 不同酸碱度条件下，DCIONP和DNA 的结合情况。
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磁畴
块状磁性材料因交换作用能,磁各向异性能而导致 磁矩平行排列在其易轴方向,但这将导致很强的退 磁能。尺寸R越大,退磁能越高,为降低能量,材料 必然分裂成磁畴,但在两个畴之间的畴壁过渡区, 磁矩必然偏离易轴,相邻磁矩也不再平行,由此产 生的畴壁能将介入总能量的平衡。 当粒子尺寸R很小时,畴壁能相对于退磁能更严重, 没有必要再分磁畴,就形成了单畴粒子 。
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生物医学领域的应用
靶向药物载体技术 细胞分离和免疫分析 磁性纳米颗粒对蛋白酶的吸附及固定化 基因治疗
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靶向药物载体技术 纳米颗粒的粒径比较小, 可以通过毛细血管,因而 可用磁性纳米材料作为定向载体, 在外加的磁性 导向系统下, 将药物输送到特定的病变部位释放, 增强疗效、减少药物对人体正常组织的副作用、 具有良好的生物兼容性, 即磁靶向给药系统技 术。目前最常用的磁性材料是Fe3O 4 磁粉或铁 磁流体, 在外磁场作用下铁磁流体可在体内定向 移动聚集, 去除磁场后, 不再显示磁性 , 并可定 期、安全地排出体外,