异质化磁性纳米粒子可控制备与生物活性研究课件.ppt

1、LOGO异质化磁性纳米粒子可控制备与生物活性研究异质化磁性纳米粒子可控制备与生物活性研究报报告告内内容容 1. 研研究背景究背景 2. 生物生物医学领医学领域域应应用及用及研研究究现状现状 3. 选题选题的目的的目的与与意意义义 4. 实验实验方案及方案及计划计划研究背景研究背景四氧化三铁磁性纳米粒子Fe3O4是一种最简单的铁氧体，也是世界上研究和应用最早的一种非金属磁性材料，其分子式可以写成 FeOFe2O3 TEM images (a) and HRTEM images (b) of monodisperse iron oxide Nanocrystals，（a,b）9nm Publish

2、ed online: 28 November 2004; doi:10.1038/nmat1251ab研究背景研究背景Fe3O4纳米粒子的生物医用特性优异磁性能 在外磁场的作用下进行磁分离和导向，靶向定位悬浮稳定性 通过生物修饰在一定的生理环境下具有良好的悬浮稳定 性 良好生物相容性和可降解性 研究背景研究背景Fe3O4磁性纳米材料的制备方法 共沉淀法 原理： Fe2+ + 2Fe3+ + 80H- Fe3O4 + 4H2O微乳液法溶胶-凝胶法热解法水热法生物医学领域的应用及研究现状生物医学领域的应用及研究现状靶向药物传输中的应用磁性纳米粒子经过表面修饰而带有一定电荷或功能基团，可与特异性抗体

3、结合，作为药物载体用于药物的输运。磁控靶向药物传输是将药物固定在生物相容性的磁性纳米颗粒或磁性脂质体中，形成稳定的药物剂型，静脉注射后在外磁场的导航下使药物通过血液循环到达并富集在病灶部位。这样既可以减少药物的毒副作用，不杀死正常细胞，又可降低药物用量，大大提高了药物的效率，因此被形象地称为“生物导弹”技术。 生物医学领域的应用及研究现状生物医学领域的应用及研究现状肿瘤磁热疗通过将磁流体注射到肿瘤组织，然后在外加交变磁场的作用下产生能量，再将产生的能量释放给肿瘤组织，由于肿瘤中的血液供给不如正常组织充足，致使肿瘤细胞中热量扩散较慢，结果造成局部温度升高（一般控制在4246之间），从而达到杀死肿

4、瘤的目的。生物医学领域的应用及研究现状生物医学领域的应用及研究现状磁共振成像 （MRI）超顺磁性氧化铁及其复合物在体内的分布具有明显的特异性。一般直径较大的粒子主要为肝、脾的网状内皮系统所摄入。而较小的粒子则主要进入淋巴结组织及骨髓组织中。 选题的目的与意义选题的目的与意义 磁性纳米颗粒是一类智能型的纳米材料，既具有纳米材料所特有的性质如粒径小、比表面积大，又具有磁响应性及超顺磁性，可以在恒定磁场下聚集和定位、在交变磁场下吸收电磁波产热。利用这些特性磁性纳米颗粒被广泛应用于生物标记与分离、核磁共振成像、组织修复、药物载体以及疾病诊断与治疗等方面。 然而，如何使生物分子高效稳定地结合到磁性纳米粒

5、子表面，一直是纳米生物领域面临的挑战之一。采用适合的方法将磁性纳米粒子表面进行修饰、功能化，是实现生物分子结合、固定负载乃至生物传感的必要前提与关键 。试验试验流程流程12 3体外验证体外验证纳米粒子修纳米粒子修饰饰材料合材料合成成实验方案实验方案1、合成哑铃状Fe3O4-Au磁性纳米粒子，使其即具有磁性，又具有纳米金良好的光吸收和表面修饰活性。2、通过对其进行表面修饰，使其表面含有羧基和氨基，连接PEG，增加在体内的长循环。3、合成金包四氧化三铁纳米粒子（ Fe3O4Au ），对其进行包硅，再在硅表面修饰两种不同颜色的量子点，提高其生物特异性和高灵敏度，用于生物检测。Fe3O4Au哑铃状Fe

6、3O4-Au改性PEG Polymer修饰细胞 动物实验方案设计方案设计哑铃状Fe3O4-AuTEM XRD U-VCTAB TEOS QD实验进程实验进程PEG Polymer修饰 水溶性改性 哑铃Fe3O4-Au合成 1 234体外实验实验进程实验进程包硅 QD修饰 包金 Fe3O4合成 1 234体外实验实验进程实验进程构像设计S-PEG-NH2Fe3O4AuHOOCSchematic illustration of the growth of Au-Fe3O4 DBNPs. NANO LETTERS2005 Vol. 5, No. 2 379-382实验进程实验进程构像设计(A) Sc

7、hematic illustration of surface coating of Fe3O4nanoparticles (i) with Au to form hydrophobic Fe3O4/Au nanoparticles (ii) and hydrophilic Fe3O4/Au nanoparticles (iii). 86989 J. AM. CHEM. SOC. 2007,129, 8698-8699Fe3O4Fe3O4AuAuCTAB TEOSFe3O4AuQDSilica NPsEDCNHS拟解决的科学问题拟解决的科学问题v 1.合成哑铃状Fe3O4-Au，水溶性改性，进

8、行PEG Polymer 修饰。进行动物实验探讨在生物体内的热光成像。v 2.合成金包四氧化三铁Fe3O4Au，包覆硅层，并在硅表面修饰两种不同颜色的量子点，可以连接不同的抗体探讨其对潜在编码系统的分析。本课题创新点本课题创新点v 1.据文献查找， 哑铃状Fe3O4-Au较难控制粒径且水溶性改性较难，本课题利用新型两亲Polymer对其进行改性。v 2.对金包四氧化三铁的包硅量子点修饰体系尚无系统的探讨。实验进程安排实验进程安排2013年7月-2013年8月 材料的合成2013年9月-2013年10月 材料的改性2013年10月-2013年11月 材料的修饰 生物实验2013年11月-2014年1月 分析数据 补做实验 撰写论文2014年2月-2014年4月 撰写论文 补做实验 LOGOThank You!