磁性材料在生物医学领域的应用

（b）有外磁场情况
磁畴因受外 磁场作用而顺着外 磁场的方向发生归 顺性重新排列，在 内部形成一个很强 的附加磁场。
磁畴是怎么 形成的？
铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子 电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内 就形成了一个个天然的磁性区域—磁畴。
磁性表征： 1、磁化曲线
2、磁滞回线
磁化曲线是表示物质中的磁 场强度 H 与所感应的磁感应 强度B或磁化强度M之间的关 系。
组织的药物暴露，降低毒副作用，提高药物的疗效。
在核磁共振成像（MRI）中的应用
在核磁共振成像（MRI）中的应用
磁性颗粒外部包裹着特有病毒的抗体，注射入人体进行检测，一旦人体内存在
这种病毒，他们将与磁性颗粒上的抗体结合形成大的颗粒团，然后通过磁共振成 像就能发现病毒的位置。
在靶向热疗中的应用
MP MP
图一：悬浮状 态下恶性胶质 瘤细胞48h的 生长情况
图二：不同磁控制 时间下，二维、三 维细胞培养状态下， 细胞数量
为证明磁场有效地操控细胞培养时形状，使 用不同大小的磁体，以此提供不同的磁场大 小，观察细胞的生长情况。
图1：半径 为12mm的 磁体，初 始状态 图1：半径 为12mm的 磁体，30h 图1：半径 为6mm的 磁体，初始 状态
图1：半径 为6mm的 磁体，初始 状态
图1：移 除磁体后， 细胞生长 情况
图1：移 除磁体后， 细胞生长 情况
谢谢聆听~
指南针的鼻祖-司南
根据物质的磁化率，可以把物质的磁性分为五类：
磁化率：物体在磁场中被磁化 1、抗磁性， χ为甚小的负数（大约在-10-6量级），在磁 的程度与磁化场的强度有关， 场中受微弱的斥力，如金、银 。 其关系为M= χ H，χ即为磁化 2、顺磁性，χ为正数（大约在10-3~10-6量级）在磁场中 率 受微弱的引力，如铂、钯、奥氏体不锈钢。 3、铁磁性，χ为很大的正数，在较弱磁场作用下可以产 生很大的磁化强度，如铁、钴、镍。
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三维细胞培养技术(three-dimensional cell culture, TDCC) 2006 是指将具有三维结构不同材料的载体与各种不同种类的细 胞在体外共同培养2005 ,使细胞能够在载体的三维立体空间结 2004 构中迁移、生长,构成三维的细胞 -载体复合物
2003
基于磁控制技术三维细胞培养
冻 存 传 代 复 苏
实验过程
磁体
吞噬氧化铁的恶性 胶质瘤细胞 恶性胶质瘤，源自神经上皮的肿瘤统称为胶 质瘤（胶质细胞瘤）
搭载氨基酸、氧 化铁、Au的噬 菌体
氧化铁水凝胶
实验过程
磁控制15min后， 细胞形态
磁控制48h后，细 胞形态
通过观察荧光标记的恶性胶质瘤细胞 在水凝胶中不同时间段的生长情况， 检测水凝胶的生物相容性
4、亚铁磁性，χ处于铁磁体与顺磁体之间，即通常所说 的磁铁矿、铁氧体等。 5、反铁磁性， χ为小正数，高于某一温度时其行为与顺 磁体相似，低于某一温度磁化率与磁场的取向有关。
磁化来源：
铁磁材料之所以具有高导磁 性，是因为在它们的内部具有一 种特殊的物质结构—磁畴。
（a）无外磁场情况 铁磁材料内部 的磁畴排列杂乱无章 ，磁性相互抵消，因 此对外不显示磁性。
磁性表征：
2、磁滞回线
磁滞回线表示磁场强 度周期性变化时，磁性物 质磁滞现象的闭合磁化曲 线。它表明了强磁性物质 反复磁化过程中磁化强度 M 或磁感应强度 B 与磁场 强度H之间的关系。
剩余磁化强度
M表示磁化百度文库度
矫顽力
H表示磁场强度
宏观图片
Jiao T, Liu Y, Wu Y, et al. Facile and Scalable Preparation of Graphene Wang X, Yu J. Application of Fe3O4/graphene oxide composite for the Oxide-Based Magnetic Hybrids for Fast and Highly Efficient Removal separation of Cs(I) and Sr(II) from aqueous solution[J]. Journal of of Organic Dyes[J]. Scientific Reports, 2015, 5. Radioanalytical & Nuclear Chemistry, 2015, 303(1):807-813.
Cell
MP
Cell
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MP MP
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T-Cell
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T-Cell
MP
MP
利用磁场导向作用 ,将磁性纳米粒子经由肿瘤的供血动脉引到肿瘤部位， 然后在肿瘤周围施加交变磁场，磁性纳米粒子受到交变磁场的作用而产热， 从而起到热疗的作用。
基于磁控制技术三维细胞培养
细胞培养本身就是细胞的克隆。通过细胞培养得到大 量的细胞或其代谢产物。因为生物产品都是从细胞得来， 所以说细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技 2008 术。
磁性材料在生物医学领域的应用
赵宾
2016.01.02
Catalogue
1.磁性材料的简要介绍
2.磁性材料的生物应用
3. 基于磁控制技术三维细胞培养
1.磁性材料的简要介绍
通常认为，磁性材料是指由过渡元素 铁、钴、镍及其合金等能够产生磁性 的物质。 实验表明，任何物质在外磁场中都能 够或多或少地被磁化，只是磁化的程 度不同。
2、磁性材料在生物医学领域中应用
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在靶向给药中的应用 在核磁共振成像（MRI）中的应用 在靶向热疗中的应用
靶向给药
生物导向-将特定的抗体结合在磁性载体表面，通过与肿瘤细胞表面的抗原 性识别器发生特异性结合，使药物准确运送到肿瘤细胞中。
靶向给药
物理导向———利用外加磁场，使磁性药物载体在病变部位富集，减小正常