淺談納悶磁性材料在醫(yī)藥學中的應用
(作者未知) 2010/12/28
摘要:論文介紹了納米磁性材料的結(jié)構(gòu)和性能,對納米磁性材料在醫(yī)藥學領(lǐng)域的應用原理進行了詳細的闡述,主要包括納米磁性藥物載體的性質(zhì),評價了其在醫(yī)藥學運用中的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞:納米;磁性材料;磁性器件;磁性藥物; 靶向治療
1引言
隨著納米科學技術(shù)的發(fā)展,納米科技業(yè)已滲透到科學技術(shù)的各個方面,并發(fā)展成為包括納米電子學、納米生物學、納米機械學、納米化學和納米材料學等一系列相關(guān)學科的學科群。磁性材料作為材料中極其重要的一部分,更是迎頭趕上,與納米科技的發(fā)展緊密結(jié)合,成為納米材料學中的不可或缺的一部分一納米磁性材料學。
納米磁性材料技術(shù)早在20世紀70年代就被應用于共沉制造磁性液體材。1988年,法國巴黎大學教授研究組首先在Fe/Cr納米結(jié)構(gòu)的多層膜中發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻效應,引起國際上的反響。此后,美國、日本和西歐都對發(fā)展巨磁電阻材料及其在高技術(shù)中的應用投入很大的力量,興起納米磁性材料的開發(fā)應用熱。納米磁性材料的特性不同于常規(guī)的磁性材料,主要是與磁特性相關(guān)的物理長度恰好處于納米量級,例如磁單疇尺寸、超順磁磁性臨界尺寸、交換作用長度等大致在1nm~100nm量級,當磁性材料結(jié)構(gòu)尺寸與這個物理長度相當時,就會呈現(xiàn)出反常的磁學性質(zhì)從納米材料的結(jié)構(gòu)特征我們可將其分為3大類:
1.納米顆粒型,如磁記錄介質(zhì)、共沉磁性液體、電渡吸收材料;
2.納米微晶型,如納米微晶永磁材料、納米、微晶軟磁材料;
3.磁微電子結(jié)構(gòu)材料,如薄膜、顆粒膜、多層膜、隧道結(jié)等。
2.納米磁性材料概述
2.1納米磁性材料的概念
納米磁性材料是指材料尺寸線度在納米級(1一100nm)的準零維超細微粉,二維超薄膜或一維超細纖維(絲)或由它們組成的固態(tài)或液態(tài)磁性材料[1]。
2.2納米磁性材料的特性
納米磁性材料的特性不同于常規(guī)的磁性材料,是因為與磁相關(guān)的特征物理長度恰好處于納米量級。例如,磁單疇尺寸、超順磁性臨界尺寸、交換作用長度,以及電子平均自由路程等大致處于1一100nm量級[2]。當磁性體的尺寸與這些特征物理長度相當時,就會呈現(xiàn)特殊的磁性能一介觀磁性,表現(xiàn)為:量子尺寸效應、超順磁性、宏觀量子隧道效應、磁有序顆粒的小尺寸效應、特異的表觀磁性等,因而導致它的奇特應用[1]。
2.3納米磁性材料的分類
磁性納米材料大致可分為永磁硬磁納米材料、軟磁納米材料、半硬磁納米材料、旋磁納米材料、矩磁納米材料和壓磁納米材料等[3]。根據(jù)其結(jié)構(gòu)大小可分為納米顆粒型,如一些磁記錄介質(zhì)、磁性液體、磁性藥物及吸波材料等納米微晶型,如納米微晶永磁材料、納米微晶軟磁材料等納米結(jié)構(gòu)型,有人工納米結(jié)構(gòu)材料薄膜、顆粒膜、多層膜、隧道膜和天然納米結(jié)構(gòu)材料鈣欽礦型化合物等[4]。根據(jù)磁性材料的物相可分為固相磁性納米材料和液相磁性納米材料等。根據(jù)應用的角度,磁性納米材料可分為納米微晶軟磁材料、納米微晶永磁材料、納米磁記錄材料、磁性液體、顆粒膜磁性材料、巨磁電阻材料等。
3 納米磁性藥物
3.1概述
磁性治療技術(shù),國內(nèi)外正在加緊研究,如治療癌癥,用納米金屬性磁粉液體注射到人體病變的部位,并用磁體固定在病灶的細胞附近,再用微波輻射金屬加熱法升到一定的溫度,能有效地殺死癌細胞。另外,還可以用磁粉包裹藥物,用磁體固定在病灶附近,能加強藥物治療作用,一般的肌肉注射藥物擴散面積大,病細胞接收的藥量有限。
3.2納米微粒在磁性藥物靶向治療的應用
① 載藥磁性脂質(zhì)體納米微粒。20世紀90年代后,磁性脂質(zhì)體成為磁導向藥物傳遞系統(tǒng)中一種新興的藥物導向載體。脂質(zhì)體是一種人工合成的生物膜,作為藥物載體,能降低藥物毒性,保護包封藥物,天然靶向性和通透性較好。磁性脂質(zhì)體是含有磁性顆粒的脂質(zhì)體囊泡的懸濁液,磁性脂質(zhì)體可提高藥物在腫瘤區(qū)和骨肉瘤最常見轉(zhuǎn)移區(qū)肺中的含量,從而提高療效和減輕毒副作用。
② 載藥葡聚糖磁性納米微粒。葡聚糖磁性納米微粒(dextran magnetic nanoparticles, DMN)為近年來國內(nèi)外導向藥物和醫(yī)用納米材料領(lǐng)域研究的最新進展,一般采用共沉淀法制備。在外加磁場作用下,可引導負載物質(zhì)載體內(nèi)定向移動、定位濃集(DMN在靶區(qū)的滯留率可達100% )。由于DMN是靶向制劑中粒徑(20~100nm )最小的一種,具有獨特的小尺寸效應和界面效應,表現(xiàn)出許多優(yōu)異的性能和全新的功能。如通過選擇親腫瘤的小膚或抗體與磁性納米材料連結(jié),同時攜帶化療藥物或治療用放射性核素等,利用磁性和生物導向雙重定位,使治療媒介理想定位且穩(wěn)定均勻地分布于腫瘤病灶,可達到更有效殺死腫瘤細胞的目的。
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