核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用/丁建芳等
・201・
核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用3
丁建芳,姜继森
(华东师范大学物理系,纳米功能材料与器件研究中心,上海200062)
摘要 核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子作为一种新型功能复合材料在生物医学方面有重要应用前景。综述了核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的各种制备方法以及国内外在核壳结构二氧化硅/新进展,并对其在生物医学上的应用作了介绍。
关键词 二氧化硅 磁性纳米粒子 核壳结构中图分类号:O657
Preparationand2NanoparticleComposites
Jianfang,JIANGJisen
(DepartmentofforFunctionalNanomaterialsandDevices,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062)
Abstract Core2shellsilicon/magneticnanopaticlecompositeshavegreatapplicationpotentialsinbiomedicine.
Thispaperreviewsmethodsandprogressinpreparationofcore2shellsilicon/magneticnanoparticlecompositesandin2troducesitsapplicationinbiomedicine.
Keywords silicon,magneticnanoparticles,core/shellstruture
0 前言
磁性纳米粒子作为一种重要的纳米材料,以其特殊的磁性能,在信息技术、生物医学领域具有广阔的应用前景,如磁流体[1,2]、高密度信息储存[3]、固定化酶[4]、靶向药物[5]、控制释[6][7][8][9]放、核磁共振、DNA和细胞分离技术等。这些应用大多数要求磁性粒子具有化学稳定性、均一的粒子尺寸、以及在液
[10]
γ相中良好的分散性。由于磁性纳米粒子(Fe、Co、Fe3O4、2
Fe3O2、各种铁氧体化合物)具有高比表面积、高比表面能,以及粒子各向异性的偶极距作用从而很容易团聚,有些磁性粒子如Fe、Fe3O4很容易被氧化成γ2Fe2O3,从而导致粒子发生聚集和沉淀,不能形成稳定的分散体系,使其在生物医学中的应用受到了限制。通过对磁性纳米粒子的表面修饰可以降低其表面能,提高粒子的抗氧化能力,得到分散性好的纳米复合粒子;同时适当的表面修饰可以调节磁性纳米粒子与其他材料的相容性和反应特性。由于SiO2具有以下优异的性能:可以屏蔽磁性粒子之间的偶极相互作用,阻止粒子团聚[11];具有良好的生物相容性、亲水性以及非常好的稳定性[12];并且SiO2微球的制备技术已经相当成熟,为制备高质量的SiO2修饰的磁性微球提供了技术支持,同时发展成熟的硅化学又为磁性微球进行表面生物修饰和其在生物医学中的应用提供了重要保障[7]。因此近年来核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用成为一个研究热点。本文综述了近两年来国内外关于核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用。
溶胶2凝胶法(sol2gel)、反相微乳液法(reversemicroemulsion)、气溶胶高温分解法(aerosolpyrolysis),其中溶胶2凝胶法又可以分为硅酸钠水解法、正硅酸乙酯水解法、St
核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用/丁建芳等
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核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用3
丁建芳,姜继森
(华东师范大学物理系,纳米功能材料与器件研究中心,上海200062)
摘要 核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子作为一种新型功能复合材料在生物医学方面有重要应用前景。综述了核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的各种制备方法以及国内外在核壳结构二氧化硅/新进展,并对其在生物医学上的应用作了介绍。
关键词 二氧化硅 磁性纳米粒子 核壳结构中图分类号:O657
Preparationand2NanoparticleComposites
Jianfang,JIANGJisen
(DepartmentofforFunctionalNanomaterialsandDevices,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062)
Abstract Core2shellsilicon/magneticnanopaticlecompositeshavegreatapplicationpotentialsinbiomedicine.
Thispaperreviewsmethodsandprogressinpreparationofcore2shellsilicon/magneticnanoparticlecompositesandin2troducesitsapplicationinbiomedicine.
Keywords silicon,magneticnanoparticles,core/shellstruture
0 前言
磁性纳米粒子作为一种重要的纳米材料,以其特殊的磁性能,在信息技术、生物医学领域具有广阔的应用前景,如磁流体[1,2]、高密度信息储存[3]、固定化酶[4]、靶向药物[5]、控制释[6][7][8][9]放、核磁共振、DNA和细胞分离技术等。这些应用大多数要求磁性粒子具有化学稳定性、均一的粒子尺寸、以及在液
[10]
γ相中良好的分散性。由于磁性纳米粒子(Fe、Co、Fe3O4、2
Fe3O2、各种铁氧体化合物)具有高比表面积、高比表面能,以及粒子各向异性的偶极距作用从而很容易团聚,有些磁性粒子如Fe、Fe3O4很容易被氧化成γ2Fe2O3,从而导致粒子发生聚集和沉淀,不能形成稳定的分散体系,使其在生物医学中的应用受到了限制。通过对磁性纳米粒子的表面修饰可以降低其表面能,提高粒子的抗氧化能力,得到分散性好的纳米复合粒子;同时适当的表面修饰可以调节磁性纳米粒子与其他材料的相容性和反应特性。由于SiO2具有以下优异的性能:可以屏蔽磁性粒子之间的偶极相互作用,阻止粒子团聚[11];具有良好的生物相容性、亲水性以及非常好的稳定性[12];并且SiO2微球的制备技术已经相当成熟,为制备高质量的SiO2修饰的磁性微球提供了技术支持,同时发展成熟的硅化学又为磁性微球进行表面生物修饰和其在生物医学中的应用提供了重要保障[7]。因此近年来核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用成为一个研究热点。本文综述了近两年来国内外关于核壳结构二氧化硅/磁性纳米粒子的制备及应用。
溶胶2凝胶法(sol2gel)、反相微乳液法(reversemicroemulsion)、气溶胶高温分解法(aerosolpyrolysis),其中溶胶2凝胶法又可以分为硅酸钠水解法、正硅酸乙酯水解法、St