磁性材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

磁性材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

趙賓2016.01.02Catalogue1.磁性材料的簡要介紹通常認(rèn)為，磁性材料是指由過渡元素鐵、鈷、鎳及其合金等能夠產(chǎn)生磁性的物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明，任何物質(zhì)在外磁場(chǎng)中都能夠或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。指南針的鼻祖-司南根據(jù)物質(zhì)的磁化率，可以把物質(zhì)的磁性分為五類：1、抗磁性，χ為甚小的負(fù)數(shù)（大約在-10-6量級(jí)），在磁場(chǎng)中受微弱的斥力，如金、銀。2、順磁性，χ為正數(shù)（大約在10-3~10-6量級(jí)）在磁場(chǎng)中受微弱的引力，如鉑、鈀、奧氏體不銹鋼。3、鐵磁性，χ為很大的正數(shù)，在較弱磁場(chǎng)作用下可以產(chǎn)生很大的磁化強(qiáng)度，如鐵、鈷、鎳。4、亞鐵磁性，χ處于鐵磁體與順磁體之間，即通常所說的磁鐵礦、鐵氧體等。

5、反鐵磁性，χ為小正數(shù)，高于某一溫度時(shí)其行為與順磁體相似，低于某一溫度磁化率與磁場(chǎng)的取向有關(guān)。磁化率：物體在磁場(chǎng)中被磁化的程度與磁化場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)，其關(guān)系為M=χH，χ即為磁化率磁化來源：鐵磁材料內(nèi)部往往有相鄰的幾百個(gè)分子電流圈流向一致，因此在這些極小的區(qū)域內(nèi)就形成了一個(gè)個(gè)天然的磁性區(qū)域—磁疇。鐵磁材料內(nèi)部的磁疇排列雜亂無章，磁性相互抵消，因此對(duì)外不顯示磁性。鐵磁材料之所以具有高導(dǎo)磁性，是因?yàn)樵谒鼈兊膬?nèi)部具有一種特殊的物質(zhì)結(jié)構(gòu)—磁疇。磁疇是怎么形成的？磁疇因受外磁場(chǎng)作用而順著外磁場(chǎng)的方向發(fā)生歸順性重新排列，在內(nèi)部形成一個(gè)很強(qiáng)的附加磁場(chǎng)。（a）無外磁場(chǎng)情況（b）有外磁場(chǎng)情況磁性表征：1、磁化曲線2、磁滯回線磁化曲線是表示物質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H與所感應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B或磁化強(qiáng)度M之間的關(guān)系。

磁滯回線表示磁場(chǎng)強(qiáng)度周期性變化時(shí)，磁性物質(zhì)磁滯現(xiàn)象的閉合磁化曲線。它表明了強(qiáng)磁性物質(zhì)反復(fù)磁化過程中磁化強(qiáng)度M或磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間的關(guān)系。H表示磁場(chǎng)強(qiáng)度M表示磁化強(qiáng)度磁性表征：2、磁滯回線矯頑力剩余磁化強(qiáng)度WangX,YuJ.ApplicationofFe3O4/grapheneoxidecompositefortheseparationofCs(I)andSr(II)fromaqueoussolution[J].JournalofRadioanalytical&NuclearChemistry,2015,303(1):807-813.JiaoT,LiuY,WuY,etal.FacileandScalablePreparationofGrapheneOxide-BasedMagneticHybridsforFastandHighlyEfficientRemovalofOrganicDyes[J].ScientificReports,2015,5.宏觀圖片2、磁性材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用1在核磁共振成像（MRI）中的應(yīng)用在靶向給藥中的應(yīng)用在靶向熱療中的應(yīng)用23靶向給藥

生物導(dǎo)向-將特定的抗體結(jié)合在磁性載體表面，通過與腫瘤細(xì)胞表面的抗原性識(shí)別器發(fā)生特異性結(jié)合，使藥物準(zhǔn)確運(yùn)送到腫瘤細(xì)胞中。

物理導(dǎo)向———利用外加磁場(chǎng)，使磁性藥物載體在病變部位富集，減小正常組織的藥物暴露，降低毒副作用，提高藥物的療效。靶向給藥

磁性顆粒外部包裹著特有病毒的抗體，注射入人體進(jìn)行檢測(cè)，一旦人體內(nèi)存