磁性纳米粒定量检测技术研究进展EI北大核心CSCD

磁性纳米粒(MNPs)具有独特的超顺磁性和磁操控性,在生物医学领域得到了日益广泛的应用。而磁性纳米粒定量检测技术因其在单分子检测、即时检测等方面展现出的独特优势,也日益为人们所关注。本文重点围绕磁传感器检测技术、磁感应检测技术以及间接检测技术3大类检测方法的原理以及研究进展,结合其生物医学定量检测应用进行了综述。最后展望了磁性定量检测在即时检测领域的应用前景。     

磁性纳米标记检测技术在生物医学即时检测领域的研究进展

基于磁性纳米材料的磁标记检测技术具有灵敏度高、线性范围广、信号检测便捷等优点。由于生物样品自身磁背景信号极低,相比于光学标记检测技术,磁标记检测技术在蛋白质、核酸、细胞、病原体及生物组织检测中均表现出更高的灵敏度,在生物医学即时检测领域展现了良好的应用前景。该文围绕磁性纳米粒在即时检测领域的最新研究进展,重点介绍了其在蛋白质、核酸以及几类病原体检测方面的应用,并对基于磁性纳米粒的即时检测技术发展方向及应用前景进行了展望。     

多功能磁性纳米粒的合成、修饰及生物医学应用

多功能磁性纳米粒由于其独特的性质而受到广泛的关注。磁性纳米粒可以与荧光探针、生物靶向分子或抗肿瘤药物等相结合实现磁性纳米粒的多功能化,因此在多模式成像、癌症的靶向诊断与治疗中有较好的应用前景。本文介绍了磁性纳米粒的合成以及多功能磁性纳米粒的构建方法,重点介绍了核壳型、哑铃型和组合杂化型三种不同类型多功能磁性纳米粒的合成方法。多功能磁性纳米粒通常具有粒径小、超顺磁性以及荧光等独特性质,在此基础上对纳米粒表面进行稳定化和靶向性修饰后即可在多模式成像、特异性靶向药物输送、基因转染等生物医学领域得到应用。最后指出了当前研究中需要解决的问题。     

基于磁性氧化铁纳米粒的诊断治疗药物

诊断治疗药物作为一种新兴的治疗策略,展现出良好的应用前景。基于磁性氧化铁纳米粒的诊断治疗药物利用纳米技术将纳米粒与治疗性药物同时装载于纳米粒上,该纳米系统一般由三部分组成:磁性纳米粒核心、包覆层及功能区域。该系统可以用于影像诊断、实时监测药物输送、进行药效评价,并有望用于个体化医疗。本文介绍了磁性氧化铁纳米粒的合成、表面修饰、功能化及其生物医学应用等,重点介绍了磁性氧化铁纳米粒的表面修饰及功能化,经过表面修饰及功能化后,可制得多模式化、多功能化的诊断治疗药物,并对纳米诊断治疗药物在应用于个体化医疗所面临的挑战进行了初步的分析讨论。     

基于氧化铁纳米材料特性的生物分离和生物检测

氧化铁纳米粒子是一种新型的磁功能材料,被广泛应用于生物、材料以及环境等众多领域.本文介绍了超顺磁氧化铁纳米粒子的制备方法,比较了各种方法的优缺点;评述了磁性氧化铁纳米粒子在细胞、蛋白质和核酸分离及生物检测中的应用,对多功能复合磁性氧化铁纳米粒子的构建, 在生物医学领域中的应用具有的指导意义.     

磁粒子成像示踪剂的研究进展

磁粒子成像是基于功能和断层影像技术检测磁性纳米粒子空间分布的示踪方法, 具有正向的对比信号、 较低的组织背景、 无限的组织穿透深度、 非侵入性成像以及无电离辐射等优点, 是近年来一种很有前途的生物医学成像技术. 磁粒子成像信号是通过在无场点切换磁性纳米粒子的磁自旋矢量来产生的. 磁粒子成像的灵敏度和空间分辨率都高度依赖于作为磁粒子成像示踪剂的磁性纳米粒子本身的磁性能, 因此目前的研究主要集中在磁性纳米粒子的设计和合成上. 本文重点介绍了磁粒子成像示踪剂的最新研究进展, 总结了可作为磁粒子成像示踪剂的磁性纳米粒子的种类、 合成方法、 性能以及生物医学应用, 以期为磁粒子成像的未来研究提供参考.     

有序介孔二氧化硅纳米粒的制备及其肿瘤诊疗应用

有序介孔二氧化硅纳米粒由于具有独特的结构特征和物理化学性质,能够与磁性材料、荧光探针、抗肿瘤药物和特异性生物靶向分子等相结合,从而实现有序介孔二氧化硅纳米粒的多功能化,现已逐步应用于肿瘤的诊断和治疗等生物医学领域。本文就有序介孔二氧化硅纳米粒在制备、表面修饰及应用等几个方面的最新研究进展进行了综述。首先,重点介绍了不同pH条件下制备有序介孔二氧化硅纳米粒的方法和模板剂脱除方法,并简单归纳了各种方法的优缺点;其次,简要介绍了其表面稳定化和功能化修饰的研究现状,以及负载影像试剂和化疗药物的有序介孔二氧化硅纳米粒在肿瘤的多模成像诊断和靶向治疗中的应用进展;最后,总结了目前研究中还存在的问题并展望了其未来发展方向。     

三氧化二砷磁性纳米粒的表征及其在小鼠组织中的药代动力学

通过溶剂转移法制备了三氧化二砷铁氧体磁性纳米粒(As₂O₃-MNPs). 利用扫描电镜/能谱分析、红外光谱(IR)和差示扫描量热法(DSC)等技术对其进行了表征. 选择正常小鼠肝脏作为靶区, 在外加磁场的诱导下, 考察As₂O₃-MNPs在小鼠体内的组织药代动力学特征, 以此反映该磁性纳米粒的磁靶向性效果. 红外光谱分析结果显示, As₂O₃-MNPs中存在磁性材料MgFe₂O₄; DSC分析表明, 制备磁性纳米粒所用材料As₂O₃、乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)和铁氧体之间没有明显的相互作用, 可用于磁性纳米粒的制备; 能谱分析结果显示As₂O₃和磁性材料MgFe₂O₄ 不是吸附于纳米粒的表面, 而是包裹于其中; 磁场组小鼠肝脏组织中药物浓度-时间曲线下面积(AUC_0-∞)、达峰浓度(c_max)和消除半衰期(t_1/2)均明显大于非磁场组(P<0.05), 说明As₂O₃-MNPs在正常小鼠体内有良好的磁靶向性分布. 所制备的三氧化二砷磁性纳米粒稳定性好, 靶向性强, 在肿瘤治疗方面具有良好的应用前景.     

高温液相还原法制备钴纳米晶及其二维有序阵列

由于小尺寸效应,纳米晶具有独特的电、磁、光学和结构性质,因而在材料领域具有广阔的应用前景,例如,利用磁性金属和半导体纳米晶对尺寸敏感的特性进行超高密度信息磁存储及微电子技术的应用研究．但表面原子的巨大剩余成键能力使其倾向于相互团聚并长大,只有实现纳     

磁性纳米材料的功能化及其在农药残留检测中的应用

磁固相萃取技术是近年来不断发展的一种基于磁性纳米吸附材料的新型样品前处理技术。与传统吸附剂相比,磁性纳米材料凭借其粒径小、比表面积大、表面易功能化、独特的磁学性质、易于操控和再生、环境友好度高等诸多优点,在有效分离富集复杂基质中的痕量目标物方面展示了诱人的应用前景。近年来,磁固相萃取技术在农药残留检测领域取得了迅速发展。介绍了磁固相萃取技术,综述了近5年来碳材料、有机小分子、离子液体、高分子、无机氧化物、金属有机框架材料、多孔有机材料等功能化的磁性纳米材料的合成策略、在农药残留检测中的应用以及其与分析物之间吸附机理,并展望了其发展方向。     

免疫胶体金技术的应用与展望

免疫胶体金技术是一种新型固相标记免疫检测技术,因其独特的性质在许多领域得到广泛应用和快速发展。简述了免疫胶体金技术在电镜、光镜快速检测诊断中的发展以及在生物医学、免疫组织化学和细胞生物学等领域的研究和应用。未来免疫胶体金技术在提高胶体金制备质量的同时将实现定量和多元化检测。     

用于肿瘤综合治疗的无机纳米材料

无机纳米材料以其独特的纳米特性,在以肿瘤为代表的多种疾病的诊疗一体及综合治疗中具有越来越广泛的应用。本文重点关注该领域代表性的三类材料：超顺磁性氧化铁纳米粒、上转换纳米粒以及贵金属纳米粒,它们分别具有优异的磁学性能、光学性能及热性能,归纳总结了它们在体外检测、活体成像、药物输送以及靶向治疗等方面的应用及其优势与劣势,希望为发展生物相容性更好、诊疗效果更佳的无机纳米材料提供更好参考和建议,促进无机纳米材料的临床转化。     

磁性纳米粒子在生物传感器中的应用研究进展

磁性纳米粒子是一种新型纳米材料,可应用于各种生物活性物质如蛋白质、DNA等的富集和分离,药物的磁靶向,以及疾病的诊断和治疗等许多领域。由于磁性纳米粒子有着独特的化学和物理性能,已经成功应用到磁控生物传感器、DNA传感器、蛋白质传感器、酶传感器以及其它类型的生物传感器中,并显著提高了生物传感器检测的灵敏度、缩短了生化反应的时间和提高检测的通量,为生物传感器领域开辟了广阔的应用前景。本文概述了磁性纳米粒子在生物传感器中的应用研究进展。     

多功能金属石墨纳米囊的生物医学应用进展

多功能金属石墨纳米囊由于其良好的稳定性和独特的理化性质, 在生物医学领域受到了广泛关注. 利用石墨烯外壳独特的拉曼散射特征峰作为拉曼标签或者内标, 结合等离子体纳米核优异的表面增强拉曼散射(SERS)和双光子发光(TPL)性能, 可实现SERS生物分析以及肿瘤细胞或组织的Raman/TPL双模成像. 利用表面积大的石墨烯外壳作为药物负载平台, 结合等离子体纳米核的近红外光吸收能力, 可实现光介导的病原菌杀灭以及肿瘤细胞或实体瘤的热疗与化疗的协同治疗. 此外, 利用石墨烯外壳优异的荧光猝灭性能, 还实现了生物分子的荧光检测; 利用磁性纳米核独特的磁学性能, 可实现生物样品的分离和富集、 细菌的原位磁共振成像检测以及磁靶向胃部口服药物的递送. 本综述首先介绍了金属石墨纳米囊的制备、 分类和性质, 然后概述了它们在生物检测、 生物成像和治疗3个方面的应用进展, 并进一步总结了它们的发展现状包括生物毒性和生物医学应用的优缺点, 最后对其在生物医学领域的发展方向做出了展望. 我们期望多功能的金属石墨纳米囊能够为今后的临床生物医学应用提供可靠的纳米平台.     

铁氧体磁纳米结构的制备、表征及其在靶向药物释放领域的应用研究

以应用需求为目的对纳米材料的组成、结构和形貌进行设计合成是当前纳米材料化学研究的热点问题之一.磁性中空纳米结构及一维磁纳米结构在生物医学、催化、电子、信息以及纳米器件等领域都具有广泛的应用,有关其制备和应用方面的研究倍受科学家们的关注.本论文主要以实现磁纳米结构的生物医学应用功能为目的,设计材料的结构并通过一些简单有效的化学方法来实现磁纳米材料的组成、结构和性能的可控制备,为促进其应用提供良好的材料基础,同时初步探索磁性纳米材料在靶向药物释放方面的应用.论文主要包括如下内容.     

稀土上转换荧光材料在即时检测中应用

即时检测(Point of Care)技术在快速、灵敏、特异的检测疾病相关的生物因子中得到越来越多的关注。尤其是新兴的即时检测的平台的出现和推广,使得即时检测技术相比传统的诊断技术展现出巨大的优势。稀土上转换材料以其卓越的光学特性,在生物医学领域展现出巨大的潜力,是即时检测材料中冉冉升起的新星。从近年即时检测技术平台、稀土上转换材料等方面介绍了即时检测的发展,详细论述了检测试纸、智能手机和芯片实验室等检测平台、稀土上转换材料在即时检测中的应用。同时结合当前的市场分析,展望了稀土上转换材料在即时检测中未来发展的新趋势。     

磁性发光材料的开发及其在生物医学领域中的应用

磁性发光材料同时具有磁性和发光性的特点,能够在磁场作用下发生迁移运动并进行标记,因此在生物分离、免疫检测、靶向药物、固定化酶、磁共振成像等生物医学领域具有较大的应用潜力.本文对目前磁性发光材料常见的制备方法进行了综述,详细介绍了生长组装及配合物法、掺杂法、核壳结构设计法及纳米粒子表面改性法等常用方法,并总结了其在医学检测、生物成像以及医学治疗等生物医学领域中的应用,同时展望了磁性发光材料未来的开发及应用方向.     

磁性铁氧化物纳米粒子制备及其体内应用研究

磁性铁氧化物纳米粒子由于其生物相容性和低毒性而广泛的应用于生物医学领域。本文总结了近年来制备各种磁性铁氧化物纳米粒子的方法,比较了它们在粒径、结晶度以及制备条件等方面的优缺点,概括了对其进行表面修饰改性材料的种类,阐述近年来磁性铁氧化物纳米粒子在体内应用中药物运输、磁共振成像、磁热疗方面的进展,并指出当前应用中的主要方向和亟待解决的问题。     

中空磁性金属微纳米材料的特性及应用研究进展

中空磁性金属微纳米材料因其具有超大比表面积,生物相容性及优异的电、光、化学和磁特性,在国防民生、催化、能源环境、生物医学等领域广泛应用。结合国内外研究现状,就中空磁性金属微纳米材料的吸波性能、催化特性、电化学特性、生物相容性和磁特性及其应用等方面的研究进展、尚存问题和未来发展趋势展开述评。     

羧甲基壳聚糖修饰的磁性纳米粒应用于分离生物碱

制备羧甲基壳聚糖磁性纳米粒,并用于分离生物碱以研究其吸附分离能力。共沉淀法合成Fe_3O_4磁性纳米粒;壳聚糖先经羧甲基化,再通过碳二亚胺活化共价结合到Fe_3O_4纳米表面上。采用傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜和振动样品磁强计对磁性纳米材料进行结构表征,表明磁性纳米具有单一分散性,平均粒径14.4 nm。同时将制得的磁性纳米粒应用于分离生物碱,并对分离提取条件包括萃取液pH、萃取时间、洗脱液种类和浓度等进行了优化。在298~328 K间焓变化(ΔH)为-5.80 k J/mol,吸附过程自发进行,显示其具有较好的吸附分离能力。