Au
Fe3O4
CTAB TEOS
Au
Fe3O4
EDC NHS
Au
Fe3O4
QD
Silica NPs
拟解决的科学问题
❖ 1.合成哑铃状Fe3O4-Au，水溶性改性，进行PEG Polymer 修饰。进行动物实验探讨在生物体内的热光成像。
❖ 2.合成金包四氧化三铁Fe3O4@Au，包覆硅层，并在硅表 面修饰两种不同颜色的量子点，可以连接不同的抗体探讨 其对潜在编码系统的分析。
生物医学领域的应用及研究现状
★肿瘤磁热疗
通过将磁流体注射到肿瘤组织，然后在外加交变磁场的作用 下产生能量，再将产生的能量释放给肿瘤组织，由于肿瘤中 的血液供给不如正常组织充足，致使肿瘤细胞中热量扩散较 慢，结果造成局部温度升高（一般控制在42~46℃之间）， 从而达到杀死肿瘤的目的。
生物医学领域的应用及研究现状
PEG Polymer修饰
CTAB TEOS QD
细胞 动物实验

实验进程
1
2
3
4
哑铃Fe3O4-Au 合成√Fra bibliotek水溶性改性
√
PEG Polymer 修饰
体外实验
实验进程
1
2
3
4
Fe3O4合成
√
包金
包硅 QD修饰 体外实验
实验进程
构像设计
No Image
Schematic illustration of the growth of Au-Fe3O4 DBNPs. NANO LETTERS 2005 Vol. 5, No. 2 379-382
★微乳液法 ★溶胶-凝胶法 ★热解法 ★水热法
生物医学领域的应用及研究现状
★靶向药物传输中的应用
磁性纳米粒子经过表面修饰而带有一定电荷或功能基团，可 与特异性抗体结合，作为药物载体用于药物的输运。磁控靶 向药物传输是将药物固定在生物相容性的磁性纳米颗粒或磁 性脂质体中，形成稳定的药物剂型，静脉注射后在外磁场的 导航下使药物通过血液循环到达并富集在病灶部位。这样既 可以减少药物的毒副作用，不杀死正常细胞，又可降低药物 用量，大大提高了药物的效率，因此被形象地称为“生物导 弹”技术。
a
b
No
Image
TEM images (a) and HRTEM images (b) of monodisperse iron oxide Nanocrystals，（a,b）9nm Published online: 28 November 2004;
doi:10.1038/nmat1251
研究背景
Thank You!
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然而，如何使生物分子高效稳定地结合到磁性纳米粒子 表面，一直是纳米生物领域面临的挑战之一。采用适合的方 法将磁性纳米粒子表面进行修饰、功能化，是实现生物分子 结合、固定负载乃至生物传感的必要前提与关键 。
试验流程
1
2
3
材料合 成
纳米粒子修 饰
体外验证
实验方案
1、合成哑铃状Fe3O4-Au磁性纳米粒子，使其即具有磁性， 又具有纳米金良好的光吸收和表面修饰活性。
Fe3O4纳米粒子的生物医用特性 ★优异磁性能
在外磁场的作用下进行磁分离和导向，靶向定位 ★悬浮稳定性
通过生物修饰在一定的生理环境下具有良好的悬浮稳定 性 ★良好生物相容性和可降解性
研究背景
Fe3O4磁性纳米材料的制备方法
★共沉淀法 原理： Fe2+ + 2Fe3+ + 80H- → Fe3O4 + 4H2O
异质化磁性纳米粒子可控制 备与生物活性研究
LOGO
报告内容
1. 研究背景 2. 生物医学领域应用及研究现状 3. 选题的目的与意义 4. 实验方案及计划
研究背景
四氧化三铁磁性纳米粒子
Fe3O4是一种最简单的铁氧体，也是世界上研究和应用 最早的一种非金属磁性材料，其分子式可以写成 FeO·Fe2O3
★磁共振成像 （MRI） 超顺磁性氧化铁及其复合物在体内的分布具有明显的特异性。 一般直径较大的粒子主要为肝、脾的网状内皮系统所摄入。而 较小的粒子则主要进入淋巴结组织及骨髓组织中。
选题的目的与意义
磁性纳米颗粒是一类智能型的纳米材料，既具有纳米材 料所特有的性质如粒径小、比表面积大，又具有磁响应性及 超顺磁性，可以在恒定磁场下聚集和定位、在交变磁场下吸 收电磁波产热。利用这些特性磁性纳米颗粒被广泛应用于生 物标记与分离、核磁共振成像、组织修复、药物载体以及疾 病诊断与治疗等方面。
2、通过对其进行表面修饰，使其表面含有羧基和氨基，连接 PEG，增加在体内的长循环。 3、合成金包四氧化三铁纳米粒子（ Fe3O4@Au ），对其进 行包硅，再在硅表面修饰两种不同颜色的量子点，提高其生 物特异性和高灵敏度，用于生物检测。
方案设计
哑铃状Fe3O4-Au
TEM XRD U-V
改性
Fe3O4@Au

本课题创新点
❖ 1.据文献查找， 哑铃状Fe3O4-Au较难控制粒径且水溶性改 性较难，本课题利用新型两亲Polymer对其进行改性。
❖ 2.对金包四氧化三铁的包硅量子点修饰体系尚无系统的探 讨。
实验进程安排
2013年7月-2013年8月 材料的合成 2013年9月-2013年10月 材料的改性 2013年10月-2013年11月 材料的修饰 生物实验 2013年11月-2014年1月 分析数据 补做实验 撰写论文 2014年2月-2014年4月 撰写论文 补做实验
HOOC Fe3O4 Au S-PEG-NH2
实验进程
构像设计
No Image
(A) Schematic illustration of surface coating of Fe3O4nanoparticles (i) with Au to form hydrophobic Fe3O4/Au nanoparticles (ii) and hydrophilic Fe3O4/Au nanoparticles (iii). 86989 J. AM. CHEM. SOC. 2007,129, 8698-8699