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磁纳米材料的合成和应用是材料研究的一个热点问题。本实验首先合成了一系列具有特征形貌的磁纳米粒子,并进行了一系列的表面修饰。通过放射性示踪方法进行了球状和棒状磁纳米粒子的体内分布初步研究。在进一步的形貌应用研究中,在交变磁场中将特征形貌磁纳米粒用于杀灭肿瘤细胞,并验证了形貌对该作用效果的影响;同时分别在人造光和自然光照下验证了α-FeO(OH)的光催化性质。
首先,通过水热法,氧化沉淀法等方法合成了一系列的特征形貌磁纳米粒子,包括棒状α-FeO(OH)、自组装球状Fe3O4、饼状Fe3O4等形貌规整的磁珠;通过参考文献中的方法合成了非晶、棒状(分别为长度微米级和长度纳米级)、八面体、空心球状等形貌规整的Fe3O4磁珠。验证了五种不同的硅胶包覆方法对于保持特征形貌磁珠原有形貌的效果。对所得各种包覆前后的磁珠的成分、形貌和磁性等方面进行了表征。
在保持原有形貌不变的基础上对磁性纳米粒子进行了表面硅胶包覆。细胞毒性测试验证了表面硅胶包覆后的磁纳米粒无明显细胞毒性,可用于特征形貌磁纳米粒体内分布的动物试验。将包覆后的磁珠进行氨基功能化,表面连接羊抗兔IgG和1-125放射性标记等一系列表面修饰,并分别检验其在缓冲液PBS和胎牛血清BSA中的体外稳定性。
通过对特征形貌磁纳米粒放射性示踪的方法,进行了球状和棒状磁纳米粒在小鼠体内分布的初步研究。重点考察了血、肺、肝、脾、甲状腺等主要器官和组织的代谢时间;同时检验了标记物的体内稳定性。
在形貌应用研究方面做了两部分的工作。首先,研究了磁纳米粒子的形貌差异对其在外加磁场下运动所产生的影响,以及其对所在细胞活性的影响程度;其次,通过对比在人工光照和自然光照下的对偶氮类染料甲基橙的降解效果差异,验证了棒状α-FeO(OH)比同类材料的光催化活性更高,具有优良的应用前景。