生命体中的磁性纳米颗粒

主要介绍了国内外对生命体中的磁性纲伙粒子的研究工作,７０年代发现的分布在趋磁细菌华丽人的磁性纳米颗粒,将生物与磁的关系确切地联系起来,文章简要介绍了趋磁细菌内部的磁性颗粒的晶体形貌、排列方式等等。同时还介绍了石鳖齿舌中的磁性纲伙颗粒的形成过程,及蜜蜂腹部的超顺磁磋性颗粒的分布与神经系统的联系,介绍了“磁接受器”的概念与理论模型,最后提到人类大脑中也具有磁性纳米颗粒,并且探讨了它们可能具有功能。     

生物体中的生物磁性纳米粒子及基因调控机制

生物磁性纳米粒子在所有三个生命领域的有机体中存在着,包括在原核生物、古细菌和真核生物中.这些生物体中的生物磁性纳米粒子具有相似的物理化学特性,也随着物种的不同存在着差别.在人体中的正常组织和病变组织中同样存在着生物磁性纳米粒子,这些粒子与其它物种中的生物磁性纳米粒子具有相似性和区别,人体病变组织中生物磁性纳米粒子数量的增多与人类神经退行性病变、癌症和动脉粥样硬化病等疾病有着密切的关系.基于比较基因组学研究方法,科学家认为生物体中生物磁性纳米粒子生物矿化过程有相似的基因调控机制,并给出了预测的基因调控机制模型.本文对以上内容做了简要描述,希望对有关研究提供借鉴.     

磁性核壳纳米粒子的制备及其在分离和光谱检测中的应用

磁性及其核壳复合纳米粒子由于在不同领域中具有广泛应用而受到研究者的极大关注,总结了磁性及磁性核壳纳米粒子常见的制备方法及各自的特点,并重点讨论了其在磁分离及光谱检测方面的应用,也介绍了本课题组在纳米粒子合成及应用方面所做的一部分工作。最后对磁性纳米粒子中存在的问题进行了探讨,并对其应用前景进行了展望。     

纳米磁性药物靶向动力学模拟

基于Navier-Stokes方程与Maxwell-Ampere理论建立了肿瘤细动脉中血液的非定常脉动模型,在磁场和流场耦合状态下研究引入纳米磁性药物后磁场对血液流场的影响.把离散模型和单相模型耦合,用有限元方法对纳米磁性药物在细动脉中的传输进行动力学模拟.模拟结果表明,磁场对纳米尺度磁性粒子的俘获形式明显不同于对微米尺度粒子,纳米磁性粒子运动轨迹与血液流线基本重合.由于磁性纳米粒子的存在,磁场影响了血液的流场分布,在磁体附近形成涡流区并长期滞留,以此方式实现对磁性药物的俘获.     

高温超导量子干涉器件在磁性粒子标记免疫测定中的应用

具有超顺磁特性的Fe3O4纳米磁性粒子在外场中被极化时会产生沿极化方向的宏观磁矩,当撤销极化磁场后,利用高灵敏的高温超导量子干涉仪(SQUID)测量磁性粒子的磁弛豫行为.由于小尺度的磁性粒子磁性衰减很快,其行为遵循布朗弛豫;相较而言,通过生物待标记物连接的较大尺度磁性粒子或发生偶连的磁性团簇磁性衰减较慢,满足尼尔弛豫的条件.根据磁性颗粒的磁弛豫特性配合超导SQUID的低噪声实现对磁性粒子标记的微量生物待标记物的免疫检测.分别对平均尺寸为144nm的聚苯乙烯磁珠和406nm的二氧化硅磁珠的磁性衰减信号进行测量,得到了一些初步的实验结果.前者聚苯乙烯磁珠样品因磁珠尺寸太小,磁弛豫太快,未见明显的响应曲线;而后者的弛豫曲线遵循尼尔弛豫指数关系.结果表明粒子的有效弛豫依赖于磁性团簇的尺度.并且通过加大极化场,可以增强磁珠的尼尔弛豫信号,提高测量灵敏度。     

红条毛肤石鳖齿舌牙齿内纳米磁性矿物质的磁各向异性研究

SQUID和磁转矩测量表明红条毛肤石鳖齿舌牙齿内纳米磁性矿物质具有明显的磁各向异性,从能量角度对SQUID和磁转矩曲线的分析发现,这些材料具有明显的单晶单轴特性,对于磁各向异性,起作用的主要是磁晶各向异性。磁化过程中,长条片状纳米磁性矿物质中包含的小纳米晶粒磁畴磁矩转向外磁场方向,直到与外磁场方向一致,达到饱和为止,磁化过程中不存在畴壁的移动。     

红条毛肤石鳖齿舌牙齿内纳米磁性矿物质的磁各向异性研究

SQUID和磁转矩测量表明红条毛肤石鳖齿舌牙齿内纳米磁性矿物质具有明显的磁各向异性,从能量角度对SQUID和磁转矩曲线的分析发现,这些材料具有明显的单晶单轴特性,对于磁各向异性,起作用的主要是磁晶各向异性。磁化过程中,长条片状纳米磁性矿物质中包含的小纳米晶粒磁畴磁矩转向外磁场方向,直到与外磁场方向一致,达到饱和为止,磁化过程中不存在畴壁的移动。     

优化磁共振纳米医学中磁性纳米粒子的热疗效率

磁共振热疗(magnetic resonance hyperthermia)是近年来新兴的一种纳米医学治疗方法,由磁共振的硬件架构产生特定交变磁场,有效地加热磁性纳米粒子,以直接或间接地杀死癌细胞,体现诊疗一体化。提高磁性纳米粒子的加热效率是当前磁共振热疗领域亟待解决的难题之一。磁性纳米粒子的加热效率不仅与粒子本身的大小、性质以及尺寸分布有关,还和聚集状态有关。该研究利用3D Metropolis蒙特卡罗模拟方法,模拟了不同温度下磁性纳米粒子的磁共振热动力学行为及其团聚与分离现象;并通过修正过的郎之万方程,建立了相变临界温度与外加磁场频率的函数关系。模拟结果显示,磁性纳米粒子悬浮液中多聚体的相对含量随着温度的升高而降低,达到临界温度后,多聚体完全分离成单体;而提高交变磁场频率可以显著降低临界温度,且存在临界频率,高于此临界频率后临界温度不再受外加磁场频率影响,达到稳定。因而在临界频率下预热磁性纳米粒子悬浮液,使得多聚体分离成单体,可优化磁性纳米粒子的热疗效率。     

优化磁共振纳米医学中磁性纳米粒子的热疗效率（英文）

磁共振热疗(magnetic resonance hyperthermia)是近年来新兴的一种纳米医学治疗方法,由磁共振的硬件架构产生特定交变磁场,有效地加热磁性纳米粒子,以直接或间接地杀死癌细胞,体现诊疗一体化.提高磁性纳米粒子的加热效率是当前磁共振热疗领域亟待解决的难题之一.磁性纳米粒子的加热效率不仅与粒子本身的大小、性质以及尺寸分布有关,还和聚集状态有关.该研究利用3D Metropolis蒙特卡罗模拟方法,模拟了不同温度下磁性纳米粒子的磁共振热动力学行为及其团聚与分离现象;并通过修正过的郎之万方程,建立了相变临界温度与外加磁场频率的函数关系.模拟结果显示,磁性纳米粒子悬浮液中多聚体的相对含量随着温度的升高而降低,达到临界温度后,多聚体完全分离成单体;而提高交变磁场频率可以显著降低临界温度,且存在临界频率,高于此临界频率后临界温度不再受外加磁场频率影响,达到稳定.因而在临界频率下预热磁性纳米粒子悬浮液,使得多聚体分离成单体,可优化磁性纳米粒子的热疗效率.     

磁性粒子浓悬浮体系沉降稳定性的光学表征

报道一种新的磁性粒子浓悬浮体系沉降稳定性的表征方法。对均匀分散的磁性粒子浓悬浮体系,采用定时光度测量法对其沉降稳定性进行表征,可以得到一定时间内粒子沉降的定量数据。此方法可用于低体积分散磁流变液沉降稳定性的表征。同时,对比分析表明,在磁性粒子浓悬浮体系中加入纳米级TiO2粒子,能使制备的磁流变液稳定性显著增强。     

红条毛肤石鳖主要横向牙齿内纳米磁性矿物质的扫描电镜研究

利用扫描电子显微镜(SEM),观察并分析了红条毛肤石鳖成熟的主要横向牙齿内天然存在的磁性纳米矿物质的形态、成分以及在牙齿内的大致分布,并和以往磁性研究中牙齿以及牙齿内磁性纳米矿物质所表现出来的强单轴各向异性相联系进行了讨论 关键词： 纳米磁性材料 扫描电镜研究     

梯度磁场下磁流体三维结构的格子-Boltzmann方法模拟

考虑磁性颗粒受到的各种内力与外力包括重力、布朗力、van der、Waaks力、磁偶极-偶极作用力以及外磁场作用力,建立了描述磁流体结构的两相格子-Boltzmann三维模型,对外加梯度磁场条件下磁流体的介观结构进行了模拟.模拟结果表明:外加梯度磁场时磁流体粒子沿梯度方向聚集并出现分层现象,且随时间推移和外加磁场增大,分层现象越来越明显.     

超声波在磁性液体中的传播特性

本文报道超声波在磁性液体中的传播特性,首先研究了磁化状态建立与消失的弛豫过程,弛豫时间约20min,为了保证平衡状态下进行测量,所有数据均为附加磁场60min后进行的测量,然后在f=4HMz下,测量了φ=0,π/2的声速与磁场的关系,声速与磁性液体中磁性颗粒浓度的关系,对有关理论进行了解释。 关键词：     

铁、钴、镍金属超微粒的制备与磁性

用气体蒸发法制备粒径在100—800?之间的铁、钴、镍金属超微粒。超微粒的生长机制与气压相关,在低气压下(P<3Torr)为成核生长;在高气压下(P>3Torr)为凝聚生长。电子显微镜观察到铁的非晶态超微粒。X射线衍射表明:铁、镍超微粒的晶格结构与相应的块物质相同,但钴超微粒有所不同,粒度为200—300?的钴为fcc结构。室温下,铁、钴、镍超微粒最高矫顽力分别为1000,1500和450Oe,对应的平均粒度为210,200和320?,其数值与理论计算的单畴颗粒尺寸大致相同。其饱和磁化强度随粒度的减小而单 关键词：     

界面活性剂对Fe3O4磁性与穆斯堡尔谱的影响

测量了不同颗粒尺寸Fe₃O₄覆盖界面活性剂前后磁性、红外谱以及穆斯堡尔谱。实验结果表明界面活性剂与Fe₃O₄微粒表面为化学吸附,覆盖界面活性剂后在相同磁场下磁化强度有所下降,穆斯堡尔谱变得弥散,随着颗粒尺寸变小,穆斯堡尔谱内场减小,谱线变得更为弥散,实验结果可以用表面各向异性的理论进行解释。 关键词：     

THE TRACK SIMULATIONS OF CHARGED PARTICLES IN THE REAL MAGNETIC FIELDS

A simulation method for trajectories of charged particles in the real magnetic fields is introduced for the forward spectrometer in experiments of high energy physics.By using the numerical integrations to the Lorentz equation,simulation tracks with good accuracy have been obtained.     

EXACT SOLUTION OF THE PAULI EQUATION IN THE FIELD OF A 'T HOOFT-POLYAKOV MONOPOLE

In this paper, the motion for the spin one half particles with arbitrary isospin in the field of a't Hooft-Polyakov magnetic monopole (in the Prasad-Sommerfield limit) is studied by the method of the moving frame. An exact solution of the Pauli equation for the total angular momentum J=0 and isospin I=1/2 is presented. The question of Proton decay catalysis is briefly discussed.     

横向磁场对辉光等离子体阴极区电子输运过程的影响

本文动用改进的蒙特卡罗技术，研究了横向磁场对氦气直流辉光放电阴极区电子输运过程的影响。