超顺磁性氧化铁纳米棒的制备及磁性研究

杜庆波 于 冈 周步军 方迎春 谢小雪 刘龙刚

（1.皖北卫生职业学院 安徽宿州 234000；2.涡阳雪枫中学 安徽亳州 233600；3.新宇药业股份有限公司 安徽宿州 234000）

近年来，具有超顺磁性、低毒性和生物相容性的磁性纳米材料粒子在催化、生物医学、磁性储存和环境修复等多个领域具有广阔的应用前景[1-3]。众所周知，Fe3O4是地球上所有天然矿物中最强的磁性材料之一[4]。近年来，Fe3O4纳米材料应用于生物医学领域快速发展，包括磁共振成像对比增强、靶向药物递送、热疗、生物分离、生物传感器和诊断医疗设备[5-8]。最近，已经有多个研究小组报道了Fe3O4纳米材料作为MRI造影剂用于早期癌症诊断和治疗的相关研究工作[9]。Song等[10]使用简单的自组装方法开发了Fe3O4纳米颗粒/聚合物杂化微泡，并将该样品用作磁共振对比剂。体外和体内实验均证明复合气体填充的微泡表现出优异的T2加权磁共振成像（MRI）增强以及超声（US）成像增强能力。Bigall等[11]通过中空氧化铁纳米颗粒和两亲聚合物的共沉淀来合成磁性纳米珠，并将该磁性纳米珠用作磁共振对比剂。结果，该磁性纳米珠表现出较高的R2弛豫率，可以作为潜在的磁共振成像中的负对比增强剂。为了实现这一目标，Fe3O4磁性纳米颗粒应具有窄的尺寸分布和在水性介质中的良好分散性。然而，由于大的比表面积和强的偶极-偶极相互作用，原始磁性纳米颗粒倾向于出现聚集。因此，影响Fe3O4纳米颗粒用于MRI生物应用的关键问题是其表面的稳定化和功能化。为了改善其稳定性，有研究使用脂质、蛋白质、树枝状聚合物、明胶、葡聚糖、壳聚糖、支链淀粉、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇等，在磁性纳米颗粒表面形成聚合物层，稳定Fe3O4纳米颗粒[12-14]。……