PSI-g-PEG-DDA对油溶性超顺磁性氧化铁纳米粒子的包覆及对肿瘤核磁造影成像的研究

天冬氨酸(ASP)自身热缩聚产物聚琥珀酰亚胺(PSI)通过与氨基化聚乙二醇单甲醚(α-胺基-ω-甲氧基-聚乙二醇)和十二胺(DDA)进行连续两步开环反应,制备了双亲性蜈蚣形聚合物聚琥珀酰亚胺接枝聚乙二醇与十二胺(PSI-g-PEG-DDA).随着改变疏水链段DDA的接枝比例,通过胶束粒径的变化确定了最佳的接枝比例.核磁共振波谱(1H-NMR)及凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的性质进行了表征.通过相转移法,聚合物对油溶性超顺磁性氧化铁纳米粒子进行包覆,制备了新型的水溶性超顺磁性氧化铁纳米粒子(PSI-g-PEGDDA@IONPs).动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对新型的水溶性氧化铁纳米粒子的粒径与形貌进行了表征.体外T2核磁造影成像(MRI in vitro)确定了制备的氧化铁纳米粒子的R2质子驰豫率.肝癌小鼠模型的体内核磁造影成像(MRI in vivo)结果表明新型氧化铁纳米粒子对肿瘤部位有明显的T2核磁造影增强效应,并有很长的体内循环半衰期.以上实验结果表明,新型的水溶性纳米氧化铁粒子可以作为一种潜在的用于肿瘤检测的核磁造影剂.     

两种新型的MRI造影剂两种新型的MRI造影剂

用动物活体核磁共振T2分布像和T1加权像分别观测了超顺磁性氧化铁造影剂和电中性大分子锰配合物造影剂的实验结果。大白鼠肝部的活体测量结果显示,上述两种造影剂能分别显著地改变生物活体组织的T2和T1值。该实验结果对于磁共振造影剂的研制和人体的临床试验具有参考价值。     

单一分散氧化铁-葡聚糖纳米粒子的制备及超顺磁性

0引言 氧化铁-葡聚糖(Fe3O4-Dextran)复合粒子由于具有良好的生物相容性和优异的靶向性能,被用做药物、细胞、酶的载体广泛应用于生物医学、细胞学、生物工程和工业工程等领域[1～3].目前其制备方法主要有一步法和两步法.一步法中氧化铁是在葡聚糖体系下制备的,葡聚糖在氧化铁成核过程中能隔离和分散磁性粒子,防止磁性粒子的团聚和沉积[5].     

醇热解法合成超顺磁性氧化铁纳米粒子及其性能

以甲氧基聚乙二醇同时作为溶剂、还原剂及修饰剂,在高温下分解乙酰丙酮铁,制备了纳米Fe3O4粒子,采用透射电子显微镜和X射线衍射分析表征材料的形貌和相组成,傅里叶变换红外光谱仪表征材料的表面修饰物,超导量子干涉仪测试合成的纳米粒子的磁性能,纳米粒度与zeta电势分析仪测试磁性纳米粒子在水中的zeta电势。 结果表明,纳米Fe3O4粒子的大小为（10.1±1.6） nm,粒度均一,单分散性好,在300 K下具有超顺磁性,饱和磁化强度为45 A·m2/kg。 红外结果表明,-COO-共价结合在粒子表面。 zeta电势为-25 mV。 其在水中的稳定性与以三甘醇为反应介质、高温分解法制备的纳米Fe3O4粒子作比较,表现出长时间（60 d以上）的良好分散性。 静电作用及空间位阻效应是其高稳定分散性的原因。     

水溶性CoFe2O4磁性纳米粒子的制备和磁性研究

采用溶剂热法,分别以FeCl3· 6H2O和CoCl2·4H20为铁源和钴源,二甘醇和二乙醇胺为溶剂和配位剂,制备了水溶性CoFe2O4纳米粒子.采用TEM、XRD、FTIR光谱、热重-差热分析等技术对所得纳米粒子进行表征,并研究了材料的磁学性质.结果表明,这种铁酸钴纳米粒子具有超顺磁性,饱和磁化强度M.达53.2em...     

钴掺杂的磁性氧化铁纳米粒子的可控合成

通过油酸盐前驱体高温热解法制备出大小均匀的钴掺杂四氧化三铁球形纳米粒子, 其钴/铁摩尔比可以通过调节油酸钴与油酸铁的比例进行调变. 当产物中钴/铁摩尔比从0.024增加到0.156, 所制备的氧化铁纳米粒子的饱和磁矩从39 emu·g^-1逐渐减小到30 emu·g^-1, 而矫顽力从0 Oe升至190 Oe. 在305℃下, 随着反应体系的热解时间由0.5 h 增加到3 h, 所制备出的氧化铁纳米粒子尺寸逐渐由7 nm增加到14 nm. 热解时间较短时, 以高价态的四氧化三铁的晶型为主, 辅之以少量的氧化亚铁; 热解时间增加至2 h, 产物的晶型为四氧化三铁和氧化亚铁的复合物; 而继续增加热解时间至3 h, 除四氧化三铁和氧化亚铁之外, 还出现少量的零价态的CoFe合金, 说明铁(钴)元素经历了由三价到二价, 最后被还原为零价的过程. 随着反应温度的升高, 产物的尺寸逐渐增大, 同时产物中氧化亚铁的含量增多.     

悬浮聚合制备大粒径磁性聚甲基丙烯酸甲酯微珠: 反应参数对微珠粒径的影响

采用低速搅拌悬浮聚合制得了一系列磁性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微珠. 分别以聚乙烯醇(PVA 1788)和碱式碳酸镁作为稳定剂和助分散剂, Fe3O4磁流体为磁性物质, 双甲基丙烯酸甲酯为交联剂. 所有粒子的直径在1～3 mm 范围内, 微球的粒径及其分布可以通过改变聚合反应介质来进行调节. 着重研究了反应体系中电解质的用量、聚合反应温度、水油比、碱式碳酸镁及交联剂的用量等反应参数对微球粒径的影响. 利用振动探针式磁强计(VSM)和原子吸收光谱(AAS)分别对磁性PMMA微珠的超顺磁性和Fe3O4含量进行了表征.     

聚天冬氨酸硅质固定相的研制及应用

D，L-天冬氨酸在浓磷酸的存在下加热聚合生成聚琥珀酰亚胺，此产物能与氨丙基硅胶快速反应生成聚琥珀酰胺硅胶，然后再水解生成聚天冬氨酸硅质固定相．并对反应条件进行了优化、实验表明，聚天冬氨酸固定相对蛋白质有较好的分离能力和选择性．     

靶向MPO的磁性纳米粒子的制备与表征

将表面含有大量氨基的树枝状分子聚酰胺-胺与油溶性的氧化铁纳米粒子(IONPs)进行配体交换,制备了水溶性氧化铁纳米粒子,将动脉粥样硬化斑块中髓过氧化物酶(MPO)的靶向分子5-羟色胺(5-HT)接枝到以树枝状分子为载体的体系上,最后得到树枝状分子包覆IONPs纳米粒子-g-PEG-g-5-羟色胺(5-HTPEG-G3.0@IONPs),可以作为一种靶向动脉粥样硬化斑块的核磁造影成像剂.通过测试产物的红外光谱(FTIR),证明合成了5-HT-PEG-G3.0@IONPs纳米粒子.TEM测试结果表明该纳米粒子的的粒径约为10 nm左右,DLS测试结果显示的粒径约为31.0 nm.利用5-HT具有紫外特征吸收峰(276 nm),确定了终产物中5-HT的接枝量为6.19μg/mg.TGA结果表明5-HT-PEG-G3.0@IONPs的氧化铁含量为2 wt%.VSM测试结果表明该产物具有超顺磁性,且饱和磁化强度为1.47 A·m2/kg.     

聚天冬氨酸-亚氨基二乙酸聚合物的合成及阻垢性能研究

绿色高效阻垢剂的合成是目前工业循环水领域中的研究热点.以聚琥珀酰亚胺(Polysuccinimide, PSI)、亚氨基二乙酸(Iminodiacetic Acid, IA)为原料,采用接枝共聚法合成了高效水处理剂聚天冬氨酸-亚氨基二乙酸聚合物.利用核磁共振波谱仪和傅立叶变换红外光谱对该聚合物的结构进行表征.通过静态阻垢法测定了聚天冬氨酸-亚氨基二乙酸聚合物在工业循环水中的阻垢性能.结果表明,该聚合物浓度为10 mg/L时,阻CaCO_3垢效率比PASP增加了48%;在15 mg/L时PASP-IA的阻CaSO_4效率已接近100%,显示出了优异的阻垢性能.     

氧化铁磁性纳米粒子固定化酶*

纳米粒子作为酶固定化的载体,当其具有磁性时,制备的固定化酶易于从反应体系中分离和回收,操作简便;并且利用外部磁场可以控制磁性材料固定化酶的运动方式和方向,替代传统的机械搅拌方式,提高固定化酶的催化效率。在众多纳米材料中,氧化铁因其在磁性、催化等多方面的良好特性而倍受瞩目。本文对近年来各种氧化铁磁性纳米粒子固定化酶,尤其是固定化脂肪酶和蛋白酶的制备方法及其应用做了较为详细的阐述,对这些氧化铁磁性纳米粒子固定化酶的优缺点和发展前景进行了讨论。     

Functionalized Ultrasmall Iron Oxide Nanoparticles for T1-Weighted Magnetic Resonance Imaging of Tumor Hypoxia

Hypoxia is a common biological condition in many malignant solid tumors that plays an imperative role in regulating tumor growth and impacting the treatment’s therapeutic effect. Therefore, the hypoxia assessment is of great significance in predicting tumor development and evaluating its prognosis. Among the plenty of existing tumor diagnosis techniques, magnetic resonance imaging (MRI) offers certain distinctive features, such as being free of ionizing radiation and providing images with a high spatial resolution. In this study, we develop a fluorescent traceable and hypoxia-sensitive T₁-weighted MRI probe (Fe₃O₄-Met-Cy5.5) via conjugating notable hypoxia-sensitive metronidazole moiety and Cy5.5 dye with ultrasmall iron oxide (Fe₃O₄) nanoparticles. The results of in vitro and in vivo experiments show that Fe₃O₄-Met-Cy5.5 has excellent performance in relaxivity, biocompatibility, and hypoxia specificity. More importantly, the obvious signal enhancement in hypoxic areas indicates that the probe has great feasibility for sensing tumor hypoxia via T₁-weighted MRI. These promising results may unlock the potential of Fe₃O₄ nanoparticles as T₁-weighted contrast agents for the development of clinical hypoxia probes.     

氧化铁纳米颗粒在磁共振成像中的应用

目前临床诊断中钆基造影剂的应用十分广泛,然而其对人体的毒性无法忽视,因此研究者致力于低毒性造影剂的研发。氧化铁纳米颗粒(Iron Oxide Nanoparticles,IONP)因其超顺磁性在磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)中具有良好的暗对比效果,并且具有良好的生物相容性。随着生物材料和分子影像技术的发展,IONP在MRI成像中的应用愈发广泛。近年来,IONP在多模态成像和诊断治疗一体化方面取得了进展。本文将以IONP的MRI成像机理、制备和表面修饰为基础,阐述近年来IONP在MRI成像应用的研究成果和问题,期望IONP取得更好的发展。     

Cleaved Iron Oxide Nanoparticles as T2 Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Iron oxide nanoparticles as contrast agents are reported to effectively improve magnetic resonance imaging of tissues and cells. In this work, cleaved iron oxide nanoparticles (CIONPs) were generated from hydrophobic FeO nanoparticles (HIONPs) by coating their surfaces with PEG‐phospholipids, oxidizing them under water, and slowly removing the residual FeO phase in phthalate buffer. The synthesized CIONPs showed good r₂ values of up to 258 s^?1 mM ^?1. Thus, the CIONPs can be employed as vectors for drug delivery due to their unique structure with an empty inner space, which enables their use in a wide range of applications.     

Iron Oxide Nanoparticles: Biosynthesis,Magnetic Behavior,Cytotoxic Effect

Iron oxide nanoparticles have attracted much attention because of their superparamagnetic properties and their potential applications in many fields such as magnetic storage devices, catalysis, sensors, superparamagnetic relaxometry (SPMR), and high-sensitivity biomolecule magnetic resonance imaging (MRI) for medical diagnosis and therapeutics. In this study, iron oxide nanoparticles (Fe₂O₃ NPs) have been synthesized using a taranjabin (camelthorn or persian manna) aqueous solution. The synthesized Fe₂O₃ NPs were identified through powder X-ray diffraction (PXRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), field energy scanning electron microscopy (FESEM), transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive spectroscopy (EDX), vibrating-sample magnetometer (VSM) and Raman technics. The results show that the nanoparticles have a hexagonal structure with 20 to 60 nm in size. The cytotoxic effect of the synthesized nanoparticles has been tested upon application against lung cancer cell (A549) lines. It was found that there is no cytotoxic activity at lower concentrations of 200 μg/mL. The ability of the synthesized nanoparticles for lead removal in wastewaters was tested. Results show that highest concentration of adsorbent (50 mg/L) has maximum removal efficiency (96.73 %). So, synthesized Fe₂O₃ NPs can be a good candidate to use as heavy metals cleaner from contaminated waters.     

氧化铁磁性纳米粒子的表面配体交换及相转移

以苯甲醇为单一溶剂, 通过常压、高温热解乙酰丙酮铁, 制备了尺寸单分散的四氧化三铁磁性纳米粒子. 采用透射电镜(TEM), X射线衍射(XRD), 动态光散射(DLS)等方法对粒子形貌和结构进行了表征. 利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和热重分析(TGA)研究了所制备纳米粒子的表面化学, 结果表明稳定四氧化三铁粒子的是苯甲酸分子, 且表面覆盖度小于20%. 所制备的磁性纳米粒子可以在室温下方便地进行表面配体交换, 从而为氧化铁磁性纳米粒子的功能化提供新的途径.     

Volume-related Efficiency of Gadolinium Polyoxometalates as MRI Contrast Agents

Two gadolinium polyoxometalates, KCs4[Gd（a-SiW11O39）].25HzO（POM-1） and K13[Gd（f12-SiWllO39）a]·27H2O（POM-2）, have been evaluated as the candidates of potential magnetic resonance imaging Tl（longitudinal relaxation） contrast agents. Longitudinal relaxivities of POM-2 are much higher than those of POM-1 in pure water and protein solution, respectively. However, compared with POM-1, POM-2 interacts with protein more strongly through electrostatic interaction, which is comfirmed by the fluoresence quenching of human serum albumin（HSA） in solu- tions with different polyoxometalate concentrations. Meanwhile, POM-1 presentes much lower cytotoxicity in the cell viability tests.     

氧化铁磁性纳米粒子的制备、表面修饰及在分离和分析中的应用

氧化铁磁性纳米粒子通过表面化学修饰得到无机、有机或聚合物壳包覆在其表面。其中的壳结构既具有生物适应性,又具有可键合生物分子如细胞、蛋白质、酶、抗体和核酸的活性基团,而核具有磁性特性。本文总结了氧化铁磁性纳米粒子的制备方法,介绍了其表面化学修饰及在分离和分析应用的最新进展。     

磁性纳米氧化铁与CdTe量子点相互作用的光谱学研究

采用荧光光谱及紫外-可见吸收光谱研究了不同条件下磁性纳米氧化铁(MION)与CdTe量子点的相互作用, 发现MION对CdTe量子点荧光有猝灭作用. 由Stern-Volmer方程分析得到MION与CdTe量子点结合反应的荧光猝灭速率常数K_q值为7.68×10¹⁵ mol•L^－1•s^－1, 结合紫外-可见吸收光谱进一步证实此过程为静态猝灭过程. 并由Lineweaver-Burk方程得到MION与CdTe量子点结合的热力学焓变(?H^?)值为21.6 kJ•mol^－1、熵变(?S^?)值为210.3 J• mol^－1•K^－1和自由能变(?G^?)值为－41.1 kJ•mol^－1 (298 K). 对其相互作用机理进行探讨, 结果表明MION对CdTe量子点作用为自发过程, 主要存在静电作用.