磁性納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究

磁域究1、課題分析磁常聯(lián)特征恰好單，作用平由路于 1-10量級(jí)，當(dāng)磁性體的尺寸與這些特征物理長(zhǎng)度相當(dāng)時(shí)就會(huì)呈現(xiàn)反常的磁學(xué)性質(zhì)磁性納米材料的應(yīng)用可謂涉及到各個(gè)領(lǐng)域。在機(jī)械，電子，光學(xué)，磁學(xué) ，化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。納米科學(xué)技術(shù)的誕生將對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題。特別是能解決人類健康和環(huán)境保護(hù)等重大問題。磁性納米材料具有良好的磁導(dǎo)向性、較好的生物相容性、生物降解性和活性能基團(tuán)等特點(diǎn)，它可結(jié)合各種功能分子。如酶、抗體、細(xì)胞、因靶物制、固、測(cè)、

DA或RNA。DA和細(xì)胞的分離與分類等領(lǐng)域可望有廣泛的應(yīng)用。因此此行納米材料是當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)的一熱門研究課題，有的已步入臨床試驗(yàn)。鑒于此，我想對(duì)此有更多的了解，所以定了該課題。2、背景知識(shí)9納米一種度量單，110m。納米技術(shù)是在納米尺寸范圍內(nèi)，通9過直接操縱單個(gè)原子，分子來組裝和創(chuàng)造具有特定功能的新物質(zhì)。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到納米量級(jí)后，這種物質(zhì)就可稱為納米材料。物質(zhì)經(jīng)過原子重排，使體積變小，小到微米級(jí)、納米級(jí)時(shí)，性質(zhì)就將發(fā)生改變。表現(xiàn)出小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特點(diǎn)，從而使納米粒子出現(xiàn)了許多不同于常規(guī)固體的新奇特性。由于納米微粒尺寸小、比表面積大，表面原子數(shù)、表面能和表面張力隨顆粒直徑的下降急劇增大。表面原子周圍缺少相鄰的原子，有許多懸空鍵，具有不飽和性質(zhì)，易與其它原子相結(jié)合而穩(wěn)定下來，故具有很大的化學(xué)活性。磁性納米材料指具有磁響應(yīng)性的納米材料，在外加磁場(chǎng)的作用下這些納米材料具有強(qiáng)的磁響應(yīng)信號(hào)。磁性納米材料運(yùn)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有小尺寸效應(yīng)、良好的磁導(dǎo)向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基團(tuán)等特點(diǎn)。由于磁性生物納米材料的生物活性、親和性或反應(yīng)活性，磁性納米生物材料具可結(jié)合各種功能分子如酶、抗體、細(xì)胞、DNA或RNA而向藥物的化疫、細(xì)分分領(lǐng)廣用學(xué)研明能網(wǎng)內(nèi)皮系的吞具良向因?qū)w應(yīng)景向材之此人用納子物體傳方一，將性粒成載過脈注動(dòng)內(nèi)外場(chǎng)通過納微磁，移病位定向治目該局部治療果且少。動(dòng)物實(shí)，帶有磁的F3這相關(guān)領(lǐng)域的研究專家學(xué)者有侯仰龍、王曉文、唐勁天 、陳慶梅、宗小林、種技術(shù)的最有前途的功能材料。劉毅敏、趙先英、楊旭、王祥智、趙華文、徐曉雪、李莉、鄭玉峰3、解決的問題a.納米磁性材在生醫(yī)學(xué)域的用有些方。b.納米磁性材在生醫(yī)學(xué)域的用存的問。c.納米磁性料在物醫(yī)領(lǐng)域用的展景和向。4、索過和方法檢索了中國(guó)期刊網(wǎng)、中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫，用了Google學(xué)術(shù)搜索引擎。主要用的是關(guān)鍵詞檢索，檢索詞“磁性納米材料生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用”、“磁性納米材料應(yīng)用”，邏輯關(guān)系都是與相關(guān)文獻(xiàn)：[1]陳功，殷珺《磁性納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用》江蘇省中醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程信息部、東南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備2006，3(8)摘要：向藥物體技術(shù)細(xì)胞分離術(shù)，免分析，酶的附與固作用和因治療幾個(gè)方面簡(jiǎn)要析磁性米材料生物醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)及其發(fā)展過程中有解決的問題。[2]王曉文唐勁天《磁感應(yīng)米基因靶治療方的研究展望》華大學(xué)程物理系醫(yī)學(xué)物理與工程研所中國(guó)微創(chuàng)外雜志2009年6月第9卷第6期摘要：磁感應(yīng)納米基因靶向治療方法是一種聯(lián)合磁感應(yīng)熱療和熱誘導(dǎo)基因治療的綜合介質(zhì)

腫瘤治療方法。磁性納米顆粒既是磁感應(yīng)熱療的核心,也可以作為腫瘤基因治療的非病毒載體。如果我們采用熱誘導(dǎo)啟動(dòng)子來控制治療基因表達(dá),利用磁性納米顆粒載體攜帶治療基因進(jìn)入靶細(xì)胞 ,那么在交變磁場(chǎng)的作用下,磁性納米顆粒感應(yīng)升溫就能夠激活熱誘導(dǎo)啟動(dòng)子實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)熱療誘導(dǎo)和熱誘導(dǎo)基因治療聯(lián)合應(yīng)用。我們還可以通過在磁性納米顆粒表面耦聯(lián)不同的靶向分子,或利用納米粒子的磁性實(shí)現(xiàn)靶向聚集,有可能解決磁感應(yīng)介質(zhì)和基因治療中靶向定位問題。本文首次提出了磁感應(yīng)納米基因靶向治療方法的概念并從現(xiàn)有的相關(guān)研究基礎(chǔ)出發(fā),對(duì)實(shí)施磁感應(yīng)納米基因靶向治療方法的可行性和可能存在的問題進(jìn)行綜述。[3]劉新權(quán)，景猛，李長(zhǎng)宇，劉恩重《磁性納米材料的研究現(xiàn)狀及其在神經(jīng)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用》哈爾濱醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)外科實(shí)用臨床醫(yī)學(xué)雜志2003，7(3)摘要：磁性納米材料經(jīng)過包等處理后可作為超順磁氧化鐵納米料用于磁共振成像，在疾病診斷上有重用途。超順磁性氧化鐵粒子(SPI)是具有組織特性高、更安全的新的磁共振陰對(duì)比劑，目主要用于富網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的肝、肺、巴結(jié)、骨髓等增強(qiáng)像，具有其特的臨床斷價(jià)值，但于網(wǎng)狀內(nèi)皮統(tǒng)以外的其他組織的增強(qiáng)像效果很不想。因此避納米微粒被狀內(nèi)皮系統(tǒng)噬，提高其動(dòng)靶向性成為納米粒的另一個(gè)究目標(biāo)。[4]陳慶梅，宗小林《磁性納米材料及其在癌診療中的應(yīng)》江西中醫(yī)學(xué)院計(jì)算機(jī)系、浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)程教育部重實(shí)驗(yàn)室微納電子技術(shù)2009，46(6)摘要：磁性納材料在不同尺寸下分別呈現(xiàn)出磁性和超順性。介紹了同形式和用途的磁性納米材料，括磁性納米粒、磁性脂質(zhì)體、磁流、鐵磁微晶璃、碳鐵復(fù)合物、超順磁性氧鐵等，并對(duì)年來磁性納材料在磁共振成像、腫瘤胞分離、腫瘤靶向熱療、栓塞治療及藥物磁導(dǎo)向方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述?？偨Y(jié)了磁性納米材料在癌癥診斷及治療中的作用和面臨的困難，并對(duì)磁性納米材料在深部腫瘤的診斷及癌癥的聯(lián)合治療、基因治療等應(yīng)用方向進(jìn)行了展望。[5]黃明鳴《熒光磁性納米材料的制備及其在磁共振方面的應(yīng)用》上海師范大學(xué)2009摘要：近十幾年來,納米科技得到了迅猛發(fā)展,并且廣泛滲透于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,形成了一系列既相對(duì)獨(dú)立又互相聯(lián)系的分支學(xué)科,其中由納米科學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)交叉結(jié)合形成的納米生物醫(yī)學(xué),是最引人注目、最有生命力的發(fā)展方向之一。生物醫(yī)用功能納米材料的制備與應(yīng)用是其主要研究?jī)?nèi)容之一。其中 ,熒光二氧化硅由于具有優(yōu)越的熒光納米效應(yīng),已經(jīng)被應(yīng)用于熒光標(biāo)記探針、熒光傳感器的制備等研究中。磁性納米材料由于具有粒徑小和強(qiáng)的可操縱性而被成功地應(yīng)用于疾病的診斷與治療以及生物物質(zhì)的分離等方面,尤其是其作為造影劑在磁共振成像方面具有非常好的應(yīng)用前景。本文主要研究了熒光二氧化硅和磁性納米材料的制備,并對(duì)磁性納米材料作為造影劑在磁共振方面的應(yīng)用進(jìn)行了初步探討。（1）在沒有加入任何無機(jī)和有機(jī)熒光團(tuán)的情況下采用一步法合成有熒光的二氧化硅納米粒子 ,用透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡表征了粒子的形貌,用紅外光譜證明合成了二氧化硅納米粒子 ,用熒光分光光度計(jì)測(cè)定了熒光強(qiáng)度,并且進(jìn)一步研究了煅燒溫度對(duì)粒子熒光強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明 :所得二氧化硅納米粒子為球形,粒徑均勻,直徑在160左右在二化硅的備過程添加熒光基團(tuán)的有機(jī)硅烷,經(jīng)煅燒可以產(chǎn)生熒光。[6]劉毅敏，趙先英，楊旭，王祥智，趙華文《基于磁性納米材料的腫瘤治療研究》第三軍醫(yī)大學(xué)化學(xué)教研室材料導(dǎo)報(bào)2007，21z2）摘要：磁性納米粒子是結(jié)合了納米科技和電磁技術(shù)的高新材料，在生物、醫(yī)藥領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。介紹了磁性納米粒的基本特性及在腫瘤靶向治療方面的研究。[7]侯仰龍《磁性納米材料的化學(xué)合成、功能化及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用》北京大學(xué)工學(xué)院先進(jìn)材料與納米技術(shù)系今日化學(xué)2010，25（）摘要：從納米材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型出發(fā),討論磁性納米材料的控制合成原理?？偨Y(jié)磁性納米材料的化學(xué)設(shè)計(jì)與合成、表面功能化及其在核磁共振成像和多模式影像等方面的應(yīng)用研究最新進(jìn)展。[8]肖旭賢，何瓊瓊，黃可龍《磁性納米生物材料在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用》中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理教研室 生物技術(shù)通報(bào)2006（）摘要:磁性納米生物材料因其獨(dú)特的性能而具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,尤其在腫瘤治療細(xì)胞及生物分子的分離純化,臨床診斷和組織工程領(lǐng)域,給人類疾病的治療帶來了新的契機(jī)和希望。本文介紹和評(píng)估了國(guó)內(nèi)外納米磁粒在醫(yī)學(xué)應(yīng)用上的進(jìn)展,并展望了其[9]陳克正，劉興斌《納米微粒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展》青島化工學(xué)院納米材料研究所，青島市人民醫(yī)院青島化工學(xué)院學(xué)報(bào)2000，21（）摘要:性吸質(zhì),為生物醫(yī)學(xué)研究提供了新的研究途徑。文中綜述了納米微粒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究進(jìn)展情況。[10]徐曉雪，李莉，鄭玉峰《生物醫(yī)磁性米顆的制與表改性》哈爾濱工程大生物醫(yī)學(xué)材與工研究心材料科學(xué)與工藝216（4）摘要：磁性納米顆粒目前是生物醫(yī)用納米材料領(lǐng)域異?；钴S的方向之一．不同方法制備的磁性納米顆粒經(jīng)不同聚合物或分子表面改性后具有多方面的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用．本文綜合評(píng)述了磁性納米顆粒的制備方法。如共沉淀法、溶膠一凝膠法、微乳劑法等；總結(jié)了磁性納米顆粒表面改性技術(shù)，包括改性物質(zhì)與改性方法；概括了磁性納米顆粒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要涉及磁靶向制劑、細(xì)胞分離、腫瘤細(xì)胞的過熱治療、MRI方。[11]趙強(qiáng)龐峰《磁性納米物料研進(jìn)展其應(yīng)》電子科技學(xué)生命科學(xué)與術(shù)學(xué)院原子與分子物理學(xué)報(bào)2005,22（2）摘要:具有磁導(dǎo)向性、小尺寸效應(yīng)和活性基團(tuán)的磁性納米生物材料在靶向給藥、固定化酶、細(xì)胞分離和免疫分析以及基因治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有一定的研究。本文綜述了磁性納米生物材料的制備與檢測(cè),及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。[12]王勝林,王強(qiáng)斌,古宏晨,朱以華《磁性微球的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究進(jìn)展》（東理工大學(xué),超細(xì)材料制備與應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室化學(xué)世界2001摘要:磁性微球作為一種新型功能材料廣泛地應(yīng)用于生物目標(biāo)產(chǎn)品的快速分離

,在生物醫(yī)學(xué)、細(xì)胞學(xué)和生物工程學(xué)等領(lǐng)域被;在臨床醫(yī)學(xué)方面被廣泛應(yīng)用于靶向藥。對(duì)磁性微球在生物分離和靶向藥物等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。[13]向娟娟，詩國(guó)呂紅，阮建明，張必成，江，李桂源《用氧化鐵磁性納米顆作為基因體的究》中南大湘雅學(xué)院瘤研所，南大粉末冶金國(guó)家點(diǎn)實(shí)室癌癥2001,20（10）[14]杜益群,張東生,倪海燕,顧寧顏士巖,唐秋莎,金立強(qiáng)萬美玲《腫瘤熱療用F4磁納米物究》東南礎(chǔ)學(xué)理學(xué)；生系南報(bào)（學(xué)0,（3）摘要：研究用于瘤制Fe4性子的容，采用MTT試驗(yàn)評(píng)液毒；溶試有用；小鼠腹射F4磁粒生混測(cè)其L；微驗(yàn)有、致突變等.對(duì)9為0?1性中Fe3O4磁性納米粒子的血率為0.514%，遠(yuǎn)小于5%，表明實(shí)驗(yàn)用F4磁粒血；昆明小腹該懸，其L50為7.57kg體重,其95的可信區(qū)間為6.18?9.27g/kg體重屬實(shí)際無毒范疇，且具有較廣的安全值范圍.微核試驗(yàn)結(jié)果表明該材料對(duì)小鼠骨髓微核形成率與陰性對(duì)照組相比無顯著差異,而與陽性對(duì)照CTX組顯著異,以致畸用.從實(shí)驗(yàn)?zāi)壳暗难芯拷Y(jié)果來看 ,自制的Fe34磁納米粒具有良好的生相容性,在腫瘤磁流體熱療方面具有良好的應(yīng)用前景。[15]程敬泉，政，曉霞張兆志 《磁納米料的備及用新展》 衡水學(xué)應(yīng)用學(xué)系衡水學(xué)學(xué)報(bào)2007，91）摘要：綜述了性納米材料制備方法，機(jī)械球磨法、水熱、微乳液法超聲波法等，歸納了各種制備方的優(yōu)缺點(diǎn)。磁性納米材的應(yīng)用熱點(diǎn)進(jìn)行了概述并對(duì)其研究前景進(jìn)行展望。（4）檢索過程中遇到的難和解決方：a.有時(shí)候在一個(gè)數(shù)據(jù)庫或搜索引擎里搜到一篇相關(guān)文獻(xiàn)，但打不開，我就把根據(jù)搜的文獻(xiàn)題名等復(fù)制到另一個(gè)數(shù)據(jù)庫里，有時(shí)候就可以看到全文了。如：在萬方數(shù)據(jù)庫里搜到的《磁性納米粒子的制備及應(yīng)用》無法看到全文，復(fù)制到中國(guó)期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫就可以看到了。b.有時(shí)候搜到的文章不太符合自己的要求，就利用數(shù)據(jù)庫里提供的同義詞進(jìn)行搜索。5、檢索總結(jié)（參考獻(xiàn)獨(dú)都上文）磁材有性材，在加下材料具有強(qiáng)應(yīng)。在物電方前，尤其物醫(yī)磁性顆料物領(lǐng)應(yīng)因：(1)尺寸使大小，具有比，并面顆生物體結(jié)或反；(2)磁性納粒生內(nèi)外場(chǎng)操；(3)磁米外場(chǎng)夠相互作用被到定。[10]通，我料點(diǎn)把磁納在學(xué)領(lǐng)域用下：一、其表，有多個(gè)合點(diǎn)，經(jīng)表后與結(jié)合點(diǎn)：、載：主成方：a.靶向術(shù)藥釋物,即靶區(qū),或給藥物于區(qū),使靶區(qū)藥物濃度高。靶向給藥可少用藥劑量,增強(qiáng)藥靶位性,提和物用。磁微給體特點(diǎn):(1)將靶圍,使靶區(qū)很快達(dá)到所需濃度,布量減少,因此量;()藥物極用,相對(duì)了對(duì)人正組副用,特降低對(duì)腎排損害;()加產(chǎn)生效,提。[12]b.靶向素術(shù)向性運(yùn)核。腫瘤放射治程，由用特高,靶一局限標(biāo)記抗進(jìn)骨髓,造陷,一些員始采用具性磁納米來載射核。另外細(xì)也利法。神經(jīng)細(xì)是具向能，植機(jī)多種如膠質(zhì)。于、傷帕金森驗(yàn)床。但入內(nèi)后在進(jìn)蹤困擾研，磁子用解一。所應(yīng)氧化納具異性，每中有1ug即以起夠強(qiáng)的MR號(hào)改。[3]、分析：細(xì)是粒子作性在枝有生性的劑配活，它定特結(jié)，下將分類。[10]磁要考慮幾：不非特定胞合、具有靈磁應(yīng)、在細(xì)分介質(zhì)中不結(jié)。[1]免在物術(shù)重法蛋原抗體胞的量發(fā)巨的。在免。經(jīng)特殊物理的標(biāo)物放性位、酶、熒等抗體原行標(biāo)記抗抗別通標(biāo)的和檢測(cè)抗的目的。由粒，，可與多功，如顆引生的一性體場(chǎng)，利用體和細(xì)特結(jié)，就免疫磁它分進(jìn)行分具異、分離、現(xiàn)等，磁米具順磁性為品離富集，因在疫檢測(cè)面到了廣泛注。[]、納蛋附化生高例等有官團(tuán)?？梢晕锔?、交聯(lián)共偶合等方他在顆面。用磁的：易于酶底物和物離；可提的相免；提，且、成低。作固，磁子定酶從和，還用磁的和方向而統(tǒng)械攪式，提高酶效。磁性分顆粒作固還下優(yōu)：固使，降成；以提高穩(wěn)，的相容性活疏分收的操單作。[1]、磁性粒醫(yī)測(cè)診的用磁米一物物面后易生織如癌瘤部位,在場(chǎng)觀，同在下有透過（在射呈像時(shí)示陰）以可為-射線核共的影。[8]、基治：基療遺質(zhì)細(xì)組織,進(jìn)治法有毒載病。體備難裝源DN限制能誘導(dǎo)宿主免疫反應(yīng)及潛性。子物,用的質(zhì)體,具病毒體優(yōu)點(diǎn),沒病體缺。但是小是率素之。目子法成熟,子的性是影轉(zhuǎn)突題性化生納米顆粒的制作單,直徑達(dá)10nm以下,具。在顆粒量DNA在加場(chǎng)的用下，性鐵的晶到性,性氧化的表很