论文部分内容阅读
磁共振成像技术以其空间分辨率高,安全无创,组织对比度高等优点在分子影像技术领域中占据着重要的地位。研究和开发弛豫效率高,安全无毒的新型MRI造影剂以提高组织图像的分辨率、诊断的敏感性、增强信号对比度,成为近年来生物医学领域富有挑战性的课题之一。铁酸盐磁性纳米粒子由于具有优良的磁学性质在磁共振成像的发展应用中受到广泛关注,围绕磁性纳米粒子的研究热点主要包括:制备方法的改进与优化、材料表面的功能化修饰、核壳结构的不同组合的探索以及不同纳米颗粒之间的组装与结合等。本论文主要研究高温热解法制备铁酸盐磁性纳米复合材料,水热法制备介孔二氧化硅包覆四氧化三铁纳米材料,以及在MRI成像方面的的应用。主要内容如下:第一部分设计并合成了铁酸盐磁性纳米复合材料CoFe2O4@MFe2O4(M=Mn、Fe、Zn),探索其作为磁共振造影剂材料在磁共振成像中的应用。首先采用高温热解法,在高沸点溶剂苄醚中,以乙酰丙酮钴Co (acac)2和乙酰丙酮铁Fe(acac)3作为钴源和铁源,油胺、油酸为表面活性剂和稳定剂,1,2-十六烷二醇做还原剂,制备出尺寸均一可控、分散性良好的粒径约8nm的CoFe2O4纳米磁核,其饱和磁化强度为58.4emu/g,具有较高的饱和磁化率。继续采用高温种子法包覆各类铁酸盐壳层MFe2O4(M=Mn、Fe、Zn),通过对TEM图、粒径分布图,X射线光电子能谱,磁滞回线图等表征的分析说明材料表面包覆是成功的。然后利用多巴胺配体交换法进行水溶性改善后,通过对红外光谱图的分析表明水溶性改善成功。最后对磁性纳米复合材料的细胞毒性和磁共振成像效果进行研究对比,从而证明得到的CoFe2O4@MFe2O4(M=Mn、Fe、Zn)铁酸盐纳米复合材料具有高饱和磁化强度,生物相容性良好,磁共振造影效果明显等特点。第二部分实验制备单分散、高饱和磁化强度具有介孔结构的粒径约70nm的Fe3O4磁性纳米粒子,然后以N,N,N-三甲基-1-十六烷基溴化铵CTAB为模板剂,正硅酸已酯TEOS作为硅源水解、缩合,采用溶胶一凝胶法包覆介孔二氧化硅壳层,制备得到形貌可控的具有介孔结构的核壳结构Fe3O4@mSiO2磁性纳米材料。制备的Fe3O4@mSiO2纳米复合材料形貌均一、具有高的饱和磁化强度和良好的生物相容性等优点。