磁性分離材料-微粒

磁性分離材料簡介PART01PART02PART03PART04PART05磁性微粒的概述磁性微粒的結(jié)構(gòu)磁性微粒的性質(zhì)磁性微粒的應(yīng)用磁性微粒的展望01PARTONE磁性微粒的概述01磁性微粒的概述磁性微粒是指通過恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ垢鞣N含活性功能基團(tuán)的有機(jī)高分子材料與無機(jī)磁性物質(zhì)結(jié)合起來，形成具有一定磁性及特殊表面結(jié)構(gòu)的微粒。01磁性微粒的概述磁性微粒不但能通過共聚及表面改性等方法賦予其表面功能基團(tuán)，如-COOH、-NH2、-OH、-SH等，還能在外加磁場的作用下迅速分離。因此自70年代以來，磁性微粒作為一種新型的功能材料，在磁性材料、生物醫(yī)學(xué)、細(xì)胞學(xué)和生物工程、分離工程、化妝品等諸多領(lǐng)域獲得一定程度的應(yīng)用，并顯示出廣闊的應(yīng)用前景。01磁性微粒研究狀況（國內(nèi)外）

從目前國內(nèi)外研究狀況來看，磁性微球的研究工作主要集中在磁性微球的制備和表征[2]，也有少量磁性微球宏觀物理性質(zhì)的研究[3]。磁性微粒應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域，最主要是運用其磁響應(yīng)性和表面吸附、鏈接特性。然而，強(qiáng)磁響應(yīng)性和高比表面積是相互矛盾的，為了得到強(qiáng)磁響應(yīng)性的微粒，往往以提高粒徑為代價，而粒徑的提高，不僅降低了微粒在溶液中的懸浮穩(wěn)定性，而且使其比表面積大幅降低。02PARTTWO磁性微粒的結(jié)構(gòu)02磁性微粒的結(jié)構(gòu)

磁性微粒一般為核/殼式結(jié)構(gòu)（如圖A，B所示），由磁性物質(zhì)的超細(xì)粉末組成核，功能高分子材料組成殼（如A所示

）；或者將功能高分子材料作為核，磁性材料作為殼層（如B所示）；也可做成夾心結(jié)構(gòu)，即外層、內(nèi)層為功能性高分子材料，中間層為磁性材料（如C所示）；除此之外，還有混合型——多核結(jié)構(gòu)，由磁性材料核功能材料混合而成（如D所示）。03PARTTHREE磁性微粒的性質(zhì)03磁性微粒的性質(zhì)磁性微粒的性質(zhì)體積效應(yīng)表面效應(yīng)磁效應(yīng)生物兼容性物理化學(xué)特性功能基特性03表面效應(yīng)和體積效應(yīng)這兩種效應(yīng)的具體表現(xiàn)為：比表面積的增大，微粒官能團(tuán)密度增大，達(dá)到吸附平衡的時間縮短，粒子的穩(wěn)定性提高表面效應(yīng)微粒表面原子具有很大的化學(xué)活性表面能隨著粒徑的變小而增加物質(zhì)的帶電能級隨著微粒包含的原子數(shù)的減少而增加。從而使物質(zhì)的物理性質(zhì)因能級間歇的不連續(xù)而發(fā)生異常。體積效應(yīng)03磁效應(yīng)和生物相容性12磁效應(yīng)磁性微?？梢栽谕饧哟艌鲎饔孟?，迅速的進(jìn)行富集分離和磁性導(dǎo)向。生物相容性在體內(nèi)安全無毒、可降解，不與人體組織器官產(chǎn)生免疫抗原性應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程的一個重要要求，同時也是研究靶向藥物重要性質(zhì)03物理化學(xué)特性和功能基特性物理化學(xué)功能基物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性能耐受一定濃度的酸堿溶液和微生物降解其內(nèi)含的磁性物質(zhì)不易被氧化，磁性能不易下降。磁性微粒表面具有多種反應(yīng)性的功能基團(tuán)，如-OH、-COOH、-NH2、-COH等，以鏈接具有生物活性的物質(zhì)03磁性微粒的顯著特點(1)具有較好的超順磁性，能被外加磁場吸引，在撤消外加磁場后又能夠很好的分散磁性微粒具有兩個顯著特點(2)具有高分子微粒的特性，可以對其表面進(jìn)行化學(xué)修飾從而賦予其表面多種具有生物活性的官能團(tuán)(如-OH，-COOH，-NH2，-CHO等)04PARTFOUR磁性微粒的應(yīng)用04磁性微粒的應(yīng)用123細(xì)胞分離蛋白質(zhì)、核酸純化靶向藥物4固定化酶04細(xì)胞分離細(xì)胞分離原理磁性微粒分離細(xì)胞應(yīng)用的是親和細(xì)胞原理，即將抗體固定在磁性微球表面形成免疫磁珠，然后抗體與目標(biāo)細(xì)胞表面的抗原特異性結(jié)合，在外磁場的作用下，實現(xiàn)細(xì)胞分離。04靶向藥物將藥物包封在微粒中，或者吸附在表面，在體內(nèi)，利用外加磁場引導(dǎo)其到靶處，使靶區(qū)藥物濃度高于正常組織。靶向給藥可減少用藥劑量，增強(qiáng)藥物對靶組織定位的特異性，提高療效和減少藥物的副作用04蛋白質(zhì)、核酸純化在磁性微粒表面修飾上能被目標(biāo)蛋白質(zhì)識別或可逆結(jié)合的配基，然后進(jìn)行目標(biāo)蛋白的分離。在磁分離過程中，將磁性微粒放入含有目標(biāo)蛋白的混合溶液中，目標(biāo)蛋白與磁性微粒緊密結(jié)合，然后利用外部磁場進(jìn)行分離。在整個分離過程中不需要對混合溶液的PH值、溫度、離子強(qiáng)度和介電常數(shù)進(jìn)行凋整，從而避免了傳統(tǒng)分離過程中蛋白質(zhì)的損失。與傳統(tǒng)分離方法相比，蛋白質(zhì)的磁分離技術(shù)具有快速、高純、高手率等優(yōu)點。04蛋白質(zhì)、核酸純化磁性微粒分離核酸，是基于堿基配對原則，通過偶合與目標(biāo)核酸堿基互補(bǔ)的一段而達(dá)到分離核酸的目的。這種分離方法簡單、快速、選擇性高。04固定化酶酶的固定化：利用化學(xué)或物理手段將游離的酶定位于限定的空間區(qū)域，并使其保持活性和可反復(fù)使用的一種基本技術(shù)原理：將磁性微粒直接放入一定量酶的混合溶液中，使酶與微粒表面活性基團(tuán)充分交聯(lián)，固定化結(jié)束后，利用外部磁場進(jìn)行分離，然后在純化05PARTFIVE磁性微粒的展望05磁性微粒的展望固定化率低、酶活性低分散穩(wěn)定性差、粒徑大小不均當(dāng)固載的酶失活后，載體不可重復(fù)利用

存在的問題05磁性微粒的展望作為一種新型載體，磁性微粒具有良好的應(yīng)用前景。目前制備磁性微粒的技術(shù)還不成熟，還有很多問題需要解決