《基於金屬納米粒子的超高磁回響性複合微球的製備研究》是依託復旦大學，由汪長春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於金屬納米粒子的超高磁回響性複合微球的製備研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：汪長春
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著生物技術的快速發展，對蛋白質和核酸等天然生物分子快速分離技術的需求變得日益迫切，而磁分離技術就成了目前公認的最佳解決方案之一。要實現磁分離，其技術瓶頸就是如何製備超高磁回響性的功能複合微球。本申請圍繞如何獲得超高磁回響性複合功能微球這一核心科學問題，基於具有極高磁飽和強度的金屬納米粒子(Fe,Co,Ni等)，以單分散聚丙烯腈微球為模板，設計製備兩個系列的含穩定金屬納米粒子的磁性複合微球，並實現其表面的功能化。本研究的特色及創新點是解決了金屬納米粒子環境穩定性差的問題，一步實現金屬納米粒子的生成、穩定、分散和包覆，不但避免了金屬納米粒子的氧化劣化，還高效獲得磁飽和強度(Ms)超過130 emu/g的磁性複合微球，遠遠超過了純Fe3O4磁性粒子磁飽和強度的理論極限(≈80 emu/g)，為磁性分離技術開闢了新的發展空間。
結題摘要
在本項目支持下，我們發展了三個系列的磁性複合微球的全新製備技術，並對他們的潛在套用進行了研究，主要結果綜述如下：（1）以DVB交聯的聚丙烯腈微球為模板，使用溶脹絡合技術，通過聚丙烯腈微球的氰基絡合鈷，在溫和的條件下製備得到了高鈷含量的Co(II)@PAN絡合微球。將Co(II)@PAN絡合微球在氮氣氣氛下高溫熱解，得到鈷碳複合微球，最高的鈷含量在71 wt%。使用相同的條件，也能得到鐵碳複合微球。金屬納米粒子被包埋在碳球內部，受到保護不被氧化。製備得到的鈷（鐵）複合微球最高磁飽和強度可達161 emu/g，而且剩磁幾乎為零，矯頑力僅為0.012KOe，具超順磁性，這說明我們製備得到的複合微球具有高磁回響性和零磁滯的優點，是卓越的軟磁性材料。（2）採用水熱製備技術，發展了一種製備磁性空心納米粒子簇的方法，該磁性納米粒子簇磁飽和強度高、結構規整、殼層有貫穿空隙及內腔，非常適合用於藥物載體。實驗結果表明，該材料可以負載高達20.2%的紫杉醇，MTT抗腫瘤實驗結果表明該載有紫杉醇的納米磁性粒子簇具有優良的抗腫瘤效果。（3）以聚谷氨酸為穩定劑，我們製備了一種全新的介孔磁性納米粒子簇，該粒子簇具有優異的結構性能，如大的比表面積（136 m2/g）和孔體積（0.57 cm3/g）、優異的膠體穩定性、良好的生物相容性和弱酸可降解性，因此非常適合作為藥物載體。實驗結果表明該材料可以負載大量的抗腫瘤藥物紫杉醇，最高可達35.0 wt %，MTT實驗結果證明了其優異的抗腫瘤效果。結合材料自身的優良特性（如大的比表面積、優異的膠體穩定性、良好的生物相容性、和弱酸可降解性），該材料在藥物載體方面具有極大地套用前景。
