异质化磁性纳米粒子的可控制备与生物活性研究

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1、异质化磁性纳米粒子的可控制备与生物活性研究学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：2阳f(}．红矽‰舄钐17y缈吣’瑚．{艺权噶∥拗，．／一7”＼2堋．，易二；一一啊6等持孑置I厂异质化磁性纳米粒子的可控制备与生物活性研究摘要在过去的十年中，超顺磁性纳米粒子已被广泛地应用，不仅是基于科学研究的兴趣，也有许多技术方面的应用，其中包括：如MRI对比增强、组织的修复、免疫、生物排毒、热疗、药物传输和细胞分离等。所有的生物学的应用要求纳米粒子有高的磁化强。度，粒子尺寸小于100nm和较窄的粒度分布。这些应用还要求磁性纳米颗粒具有特

2、定的表面基团、良好的生物相容性、无毒，为药物的靶向传输提供特定的平台。这种磁性纳米粒子可结合药物、蛋白质、酶、抗体或者核酸，通过外部磁场的作用定位到器官、组织或肿瘤部位。本文系统地研究了两步分内容：磁性纳米粒子及其复合物的制备与表征；以及磁性．荧光等多模态的生物探针在生物靶向及成像等生物医学方面中的应用。具体内容如下：以1．十八烯为溶剂高温裂解Fe(CO)5使其在Au种子表面生长，制备了哑铃状Fe304．Au磁性复合纳米粒子，Au纳米粒子的直径在2．8nm，Fe304纳米粒子的直径在4．20nm左右，该复合颗粒即保留了Au纳米粒子的表

3、面等离子吸收特性又有Fe304纳米粒子的磁性能，哑铃状结构的形成是由于F0304纳米粒子在Au种子表面生长所形成的，其生长受到溶剂的影响。并采用两亲性、生物相容性较好的聚合物PMAL对Fe304-Au复合纳米粒子进行表面修饰。以FeC13·6H20和FeC12"4H20为起始原料，通过共沉淀法制备粒径较小、分散性较好的Fe304纳米粒子，使用柠檬酸铵和聚乙二醇(PEG)对纳米粒子进行表面修饰，大大改善了磁性粒子的疏水效果，有效地防止了颗粒的团聚，提高了粒子的分散性和生物相容性。在此基础上，用己合成的Fe304纳米粒子通过水热反应，在葡

4、萄糖的作用下包覆碳层，由于碳包覆层的存在，不仅可避免内部的纳米粒子受到外界环境的影响，同时增强了与生物体的生物相容性，通过DLS、TEM、FTIR、UV、VSM等以上几种方法对磁性复合纳米材料进行表征。通过静电吸附的方法将水溶的量子点修饰在哑铃状Fe304-Au磁性复合纳米粒子的表面，己达到多模态成像的目的，Fe304纳米粒子可进行MRI成像，Au纳米粒子可近红外成像，负载了量子点后可荧光成像。并通过EDC／NHS交联带有氨基的核酸，己达到特异性识别细胞的目的。通过TEM、激光共聚焦显微镜(Confocal)对荧光磁性纳米粒子的结构和

5、转染效果进行了表征，结果表明我们制备的磁性荧光多模态的探针具有较高的转染效果，可多方位成像，大大增加了检测的效果。并能够实现对肿瘤细胞特异识别作用。关键词：哑铃状Fe304-Au磁性复合纳米粒子碳包覆磁性纳米粒子QDs荧光磁性纳米粒子CONTROLLABLEPREPARATIONANDBIOLOGICALACTⅣITYOFHETERO(迢NEOUSMAGNETICABSTRACTInthepastdecade，thesynthesisofsuperparamagneticnanoparticleshadbeenwidelyusedno

6、tonlybasedonscientificinterest,butalsohavemanytechnicalaspectsoftheapplication,including：MⅪcontrastenhancement，tissuerepair，immune，biologicaldetoxification,hyperthermia，drugdeliveryandcellseparation．Biologicalrequirementsforallapplicationsofnanoparticleshavehighmagnetiz

7、ation,andanarrowerparticlesizeoflessthan100nmparticlesizedistr目aution．Theseapplicationsalsorequiremagneticnanoparticleswithspecificsurfacegroups，biocompatible，non-toxic，providespecifictargeteddrugdeliveryplatform．Suchmagneticnanopartklescanbindto，proteins，enzymes,ant弛od

8、iesornucleicacidstolocatetheorgan，tissueortumorsitebytheactionofanexternalmagneticfield．Inthisthesis，asystemat