超顺磁纳米颗粒弛豫时间传感技术在生化分析中的研究进展_陈翊平
磁场调控纳米生物催化的研究进展与生物医学应用
磁场调控纳米生物催化的研究进展与生物医学应用1. 磁场调控纳米生物催化的研究进展随着科学技术的不断发展，磁场调控纳米生物催化在生物医学领域具有广泛的应用前景。
研究人员在这一领域取得了一系列重要的研究成果，为磁场调控纳米生物催化的应用奠定了基础。
研究人员通过调控纳米材料的形貌、结构和表面性质，实现了对纳米生物催化剂性能的有效控制。
通过改变纳米材料中金属离子的种类和比例，可以调控其磁性、电导率等物理性质，从而影响纳米生物催化剂的催化活性。
通过表面修饰、功能化等手段，还可以实现对纳米生物催化剂表面活性位点的精确调控，进一步提高其催化性能。
研究人员发现磁场对纳米生物催化剂的催化活性具有显著的影响。
磁场可以通过改变纳米材料中的电子状态和运动轨迹，促进反应物分子之间的相互作用，提高反应速率和选择性。
磁场还可以通过调节纳米生物催化剂的结构和形态，实现对反应过程的精确控制。
研究人员将磁场调控纳米生物催化技术应用于实际的生物医学应用领域。
在癌症治疗中，研究人员利用磁场调控纳米生物催化剂的高活性和低毒性特点，开发了一种新型的靶向药物递送系统，有望实现对肿瘤细胞的高效杀灭和治疗效果的提高。
在环境保护领域，磁场调控纳米生物催化剂也被用于水体污染物的高效降解，为解决环境污染问题提供了新的思路。
磁场调控纳米生物催化的研究已经取得了一系列重要的成果，为未来在这一领域的深入研究和实际应用奠定了基础。
目前这一领域的研究仍存在许多挑战，如如何进一步提高纳米生物催化剂的催化活性和稳定性，以及如何将磁场调控技术应用于更广泛的生物医学应用场景等问题。
未来需要进一步加大研究力度，以期在磁场调控纳米生物催化领域取得更多的突破。
1.1 磁场对纳米颗粒的影响磁场是影响纳米颗粒行为和性能的重要因素之一，在纳米生物催化领域，磁场调控具有广泛的应用前景。
本文将介绍磁场对纳米颗粒的影响，并探讨其在生物医学领域的潜在应用。
磁场可以影响纳米颗粒的形态和大小，通过改变磁场强度、方向和时间，可以实现对纳米颗粒的精确调控。
超顺磁性氧化铁纳米颗粒的理化性质及其标记BMSCs 的安全性、示踪时效性研究进展
超顺磁性氧化铁纳米颗粒的理化性质及其标记BMSCs 的安全性、示踪时效性研究进展王海龙;张良;郭艾【摘要】随着干细胞移植技术的深入发展，动态监测移植后移植细胞的分化和生存状态、治疗机制和效果等问题成为研究重点。
超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）是一种新型示踪剂，应用相对安全，其标记干细胞的技术已被用于细胞磁共振活体示踪和细胞磁靶向研究，成为探索细胞移植机制和改善疗效的有力工具。
【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2015(000)024【总页数】3页(P99-101)【关键词】超顺磁性氧化铁;骨髓间充质干细胞;干细胞移植;磁共振成像【作者】王海龙;张良;郭艾【作者单位】首都医科大学附属北京友谊医院，北京100050;首都医科大学附属北京友谊医院，北京100050;首都医科大学附属北京友谊医院，北京100050【正文语种】中文【中图分类】R817骨髓间充质干细胞(BMSCs)是良好的组织工程载体细胞［1，2］，在组织损伤的修复与重建方面起重要作用［3］。
随着干细胞移植技术的深入发展，动态监测移植后移植细胞的分化和生存状态，了解干细胞移植的治疗机制，评估移植效果等问题成为下一步研究工作的重点。
自1999年提出了分子影像学(MI)概念［4］后，应用磁共振(MR)对比剂标记细胞已有10余年的历史，上个世纪90年代末就已经提出“纳米医学”概念。
近年来，超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)标记干细胞的技术已被用于细胞MR活体示踪和细胞磁靶向研究，成为探索细胞移植机制和改善疗效的有力工具。
本文就SPIONs的理化性质及其标记BMSCs的安全性、示踪时效性研究进展作一综述。
1 SPIONs相关理化性质SPIONs的基本结构多是以葡聚糖包裹氧化铁颗粒而得，直径在纳米数量级，粒度的大小将影响其在体内分布的特异性和磁化特性。
根据粒度的大小，超顺磁性氧化铁(SPIO)可分为普通型SPIO(直径40～400 nm)和超微型SPIO(USPIO，最大直径＜30 nm)两类。
基于磁弛豫原理的磁化学传感器研究进展
基于磁弛豫原理的磁化学传感器研究进展杨艳;周治国;杨仕平【摘要】基于磁性纳米粒子的磁化学传感器是集纳米/微米技术、化学反应、生物技术及核磁共振技术于一体的多学科交叉、多技术集成的传感器.利用这一传感器可以检测各种金属离子、蛋白质、小分子、细菌、病毒、DNA、分子间的相互作用、细胞、肿瘤以及癌症.首先简要概述磁化学传感器的传感原理,然后重点介绍在检测方面的应用.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(044)005【总页数】7页(P556-562)【关键词】磁性纳米粒子;磁化学传感器;弛豫时间【作者】杨艳;周治国;杨仕平【作者单位】上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234【正文语种】中文【中图分类】O657.2磁性纳米粒子传感器是利用磁性纳米粒子的磁性和靶向分子的靶向性来发挥作用的［1］.影响磁性纳米粒子磁性大小的因素有：矫顽磁力（Hc）、磁化系数（x）、晶体结构、组成成分、磁各向异性的能量、材料本身的缺陷和空缺及材料的大小和形貌［2］.人们利用磁性纳米粒子的磁可控性，可以实现自动化操作.随着磁性纳米技术的发展，磁性纳米材料在磁性存储介质、磁性分离［3］、化学传感、临床诊断、靶向药物传递、磁共振成像（MRI）等领域得到了广泛应用.特别是基于磁弛豫原理的传感技术的发展，使得磁性纳米粒子作为磁化学传感器，受到人们的广泛关注.磁性纳米粒子在水溶液中的状态（分散或聚集）变化时会引起磁场均匀性发生改变，进而显著引起周围水分子质子的横向弛豫时间（T2）发生改变.磁性纳米粒子经表面修饰偶联上相关受体后即可制备成具有特异性的磁性纳米粒子传感器，通过特异性受体与目标物质相互作用，使体系中分散状态的磁性粒子转变为聚集状态，或使聚集状态转变为分散状态，由于状态改变的程度与目标物质的含量相关，通过弛豫时间的改变可间接得到目标物质的含量.当磁性纳米粒子（MNPs）粒径很小时，水分子的扩散运动很快，与磁性纳米粒子产生的磁场达到平衡，这种形式称为运动平衡（motional averaging，MA）.在这种情况下横向弛豫率（r2）与MNPs的大小和磁化强度成正比（图1）.当MNPs的大小超过水分子扩散的运动范围时，平衡作用消失，MNPs作为静止物体随意分布，这种形式称为静态相散（static dephasing，SD）.在这种情况下r2与MNPs的大小无关.当MNPs继续变大超过SD时的大小时，r2减小，这时系统变为有限重复（echo-limited，EL）形式.在这种情况下，由于MNPs很大，磁场的不均匀性导致质子像没有处于磁相互作用中的自由水分子一样.目标物质引起MNPs由MA转变为SD的过程T2值变小（图1A），由SD转变为EL的过程T2值变大（图1B）［4］.磁性纳米粒子状态改变的程度与目标物质的含量相关，通过加入目标物质前后T2值的变化，可以得到目标物质的含量.2.1 检测金属离子基于磁弛豫的磁化学传感器可以检测多种金属离子.Ma等［5］人用两种不同序列的寡核苷酸分别修饰Fe3O4纳米粒子，得到两种不同的磁性纳米粒子.因为Hg2+能与两个寡核苷酸胸腺嘧啶（T）形成稳定的T-Hg2+-T结构，所以当Hg2+不存在时，纳米粒子成单分散状态，此时溶液的T2值较大；当加入Hg2+时，两种纳米粒子相互团聚，形成纳米簇，使得溶液的T2值变小（图2a），MRI图像的亮度变暗，加入Hg2+的浓度不同T2值的减小程度不同（图2b），根据T2值的改变可以测出Hg2+的浓度.为了证明纳米粒子的聚合是由于杂交而不是其他因素，Ma等人分别检测了Zn2+，Mg2+，Cd2+.当它们的浓度从0增加到10×10-12时，相应的磁共振成像没有变化（图2c），这说明这一传感器具有很高的选择性.Tian等［6］利用二氧化硅（SiO2）和胸腺嘧啶（T）功能化的超顺磁性Fe3O4纳米粒子检测汞离子（图3a）.当Hg2+不存在时纳米粒子成单分散状态，此时溶液的T2值较大；当加入Hg2+时，汞离子与两个胸腺嘧啶形成稳定的T-Hg2+-T 结构，导致纳米粒子相互团聚形成纳米簇，使溶液的T2值变小，加入Hg2+的浓度不同T2值的减小程度不同（图3b），根据T2值的改变可以测出Hg2+的浓度. 除了Hg2+外，用磁性纳米粒子传感器还能检测许多其他金属离子，如Cu2+、Ca2+等.Kuang等［7］人利用结合有不同DNA链（S1’和S2’）的Fe3O4纳米粒子和由3个DNA序列（S1、S2和E47 ligase）组成的脱氧核酶来检测Cu2+（图4），当Cu2+不存在时，互补的DNA链相连，连接不同DNA链的纳米粒子不会相连，所以纳米粒子成单分散状态.当加入Cu2+时，Cu2+使S1上的磷（In-P）与S2上的羟基（OH）连接形成磷酸二酯键，纳米粒子相互团聚，使溶液的T2值变大，加入Cu2+的浓度不同T2值的变化程度不同，根据T2值的改变可以测出Cu2+的浓度.2.2 检测小分子Xu等［8］人根据抗原-抗体生物识别合成了一种磁化学传感器来检测内分泌干扰物质2，2-二（4-间苯二酚）丙烷（BPA）.该磁化学传感器以超顺磁性的氧化铁纳米粒子为核，并在其表面连接上目标分子形成交联的超顺磁性氧化铁纳米粒子（图5a）.当交联的纳米粒子与主要抗体和第二抗体混合时，交联的纳米粒子与抗体连接，纳米粒子团聚，此时T2值较大；当加入目标分子BPA时，抗体与两种目标分子BPA的连接达到平衡，使得纳米粒子的团聚与分散达到平衡，此时T2值较小（图5b）.加入的目标分子BPA的量不同，T2值的改变量就会不同（图6a），相应的磁共振成像也不同（图6b），因此可以测出BPA的含量.Wang研究组［9］基于均相免疫学原理，先将微囊藻毒素全抗原（Ag）与磁性纳米粒子偶联制备成弛豫时间传感探针（NP-Ag），而后基于抗原-抗体及一抗-二抗的特异反应，建立了小分子竞争免疫检测方法.通过二抗（sheep-anti-rabbit）与多个一抗（rabbitanti-Ag）连接的“桥接”作用，使原溶液中分散状的颗粒变为聚集状态，从而改变磁颗粒周围水分子的弛豫时间（T2），达到检测样品中微囊藻毒素的目的（图7）.该方法的检出限为0.6 ng/g，线性范围为1～ 18 ng/g.2.3 检测DNAMehmet V.Y.等［10］人利用超顺磁性的MR传感器检测腺苷.该传感器以超顺磁性的氧化铁纳米粒子为核，在核的表面分别修饰两种不同的适配体，形成两种不同的适配体功能化的超顺磁性氧化铁纳米粒子.当腺苷不存在时，两种适配体连接，使得纳米粒子1和2团聚在一起，这时T2值较小；当加入腺苷时，腺苷与纳米粒子1连接，使得纳米粒子成单分散状态，这时T2值较大（图8）.Ma等［11］人基于聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR），利用不同的DNA序列（F-primer和R-primer）修饰的两种磁性纳米粒子装配来检测DNA（图9）.当目标DNA不存在时，磁性纳米粒子呈分散状态，T2值较小.当加入目标DNA时，目标DNA诱导两种不同的DNA序列连接，从而导致磁性纳米粒子团聚，T2值变大.加入目标DNA的量不同，T2值的改变程度不同，因此可以测出目标DNA的浓度.该方法操作简单，特异性强，灵敏度高，检测限可达4.26×10-9mol/L，检测范围从1×1-17mol/L到1×1-11mol/L.2.4 检测蛋白质基于磁性纳米粒子的磁化学传感器可以检测各种生物大分子，如蛋白质.Bamrungsap等［12］人合成了一种检测溶菌酶的磁化学传感器，该传感器以氧化铁纳米粒子为核，在核的表面分别修饰溶菌酶适配体和连接DNA，生成两种表面带有不同修饰物的纳米材料.当溶菌酶不存在时，两种纳米粒子相互团聚，形成纳米簇，此时溶液的T2值较小；当加入溶菌酶时，溶菌酶与适配体结合，使纳米簇分散，这时溶液的T2值增大（图10a）.加入的溶菌酶的量不同，纳米粒子的分散程度不同，相应的T2值的改变量即ΔT2值就会不同.根据ΔT2值与溶菌酶浓度的关系，通过测量ΔT2值可间接测出溶菌酶的浓度（图10b）.这一检测蛋白质的磁化学传感器具有很高的灵敏度和选择性，检出限可达到纳摩尔范围.它为识别白血病人提供了可能.Kong等［13］人利用Fe3O4纳米粒子和伴刀豆球蛋白（concanavalin A，Con A）检测a1酸糖蛋白（a1-acid glycoprotein，AGP）（图11）.Fe3O4纳米粒子分散在溶液中，当加入伴刀豆球蛋白（Con A）后，纳米粒子团聚，再加入a1酸糖蛋白（AGP），纳米粒子再次分散，这一过程T2值发生变化.根据T2值的变化可以测出a1酸糖蛋白（AGP）的浓度.该研究克服了超顺磁探针和分析物的比例不合适而引起的前区效应（Prozone effect），从而保证了MRS方法的准确性.该方法简便、高效，对目标物AGP的检测限可达0.66 nmol/L，该数值低于人体AGP正常水平.2.5 检测细菌和病毒Kaittanis等［14］人合成了一种超顺磁性的氧化铁纳米粒子，能检测出牛奶和血液中存在的MAP细菌.此传感过程的特殊之处在于，由于细菌的“巨大”以及表面存在的许多抗原，所以在靶向分子的诱导下，数个纳米粒子可以与一个细菌结合.当溶液中的MAP浓度较低时，能“富集”磁性纳米粒子，使溶液的T2值急剧减小；当MAP浓度较大时，每个MAP分配到的氧化铁纳米粒子较少，起了稀释的作用，所以溶液的T2值的变化较小（图12）.Perez等［15］人将抗病毒的抗体偶联在Fe3O4纳米粒子上制成MR传感器，利用抗体与病毒之间的特异性作用来检测过滤性病毒.传感的原理是基于磁性病毒纳米传感装置在过滤性病毒的诱导下，发生自组装生成纳米簇从而引起周围环境的T2值发生变化（图13）.综上所述，基于磁性纳米粒子的磁化学传感器是集纳米/微米技术、化学反应、生物技术及核磁共振技术于一体的多学科交叉、多技术集成的传感器.利用这一传感器可以检测各种金属离子、蛋白质、小分子、细菌、病毒、DNA、分子间的相互作用、细胞、肿瘤以及癌症，而且能够对于早期疾病的检测提供有力的帮助.基于该传感器的检测原理，对于成分复杂、浑浊的样品可以直接测量，减少了样品前处理等复杂步骤，因此特别适合食品和环境样本中痕量有害物质的快速、灵敏检测.目前，基于磁性纳米粒子的磁化学传感器在环境分析、食品安全、医疗诊断等领域已经有所应用，随着相关理论研究的不断深入以及与其他技术的进一步结合，该传感器的应用领域将进一步拓展和深入.【相关文献】［1］ SUN C，DU K，FANG C，eta1.PEG-mediated synthesis of highly dispersivemultifunctional super-paramagnetic nanoparticles：their physicochemical properties and function in vivo［J］.Acs Nano，2010，4（4）：2402-2410.［2］ JUN Y，SEO J，CHEON J.Nanoscaling laws ofmagnetic nanoparticles and their applicabilities in biomedical sciences［J］. Acc Chem Res，2008，41（2）：179-189. ［3］ GAO J，ZHANGW，HUANG P，et a1.Intracellular spatial control of fluorescentmagnetic nanoparticles［J］.JAm Chem Soc，2008，130（12）：3710-3711.［4］ CHA J，KWON Y，YOON T，et a1.Relaxivity control ofmagnetic nanoclusters for efficientmagnetic relaxation switching assay［J］.Chem Commun，2013，49（5）：457-459.［5］ MAW，HAO C，XING C，et a1.Wash-free magnetic oligonucleotide probes-based NMR sensor for detecting the Hg ion［J］.Chem Commun，2011，47（46）：12503-12505.［6］ YANG H，TIAN Z，WANG J，et a1.A magnetic resonance imaging nanosensor for Hg（II）based on thymidine-functionalized supermagnetic iron oxide nanoparticles ［J］.Sensors and Actuators B，2012，161（1）：429-433.［7］ YIN H，KUANG H，LIU L，et a1.A Ligation Dnazyme-Induced Magnetic Nanoparticles Assembly for Ultrasensitive Detection of Copper Ions［J］.ACSAppl Mater Interfaces，2014，6（7）：4752-4757.［8］ XU Z，KUANG H，YAN W，et a1.Facile and rapid magnetic relaxation switch immunosensor for endocrine-disrupting chemicals［J］.Elsevier B V，2012，32（1）：183-187.［9］ MAW，CHENW，QIAO R，eta1.Rapid and sensitive detection ofmicrocystin by immunosensor based on nuclearmagnetic resonance［J］.Biosensors and Bioelectronics，2009，25（1）：240-243.［10］ YIGITM V，MAZUMDAR D，KIM H，et a1.Smart″Turn-on″magnetic resonance contrast agents based on aptamer-functionalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles［J］.ChemBioChem，2007，8（14）：1675-1678.［11］ MAW，YIN H，XU L，et a1.A PCR based magnetic assembled sensor for ultrasensitive DNA detection［J］.Chem Commun，2013，49（47）：5369-5371.［12］ BAMRUNGSAPS，SHUKOOR M I，CHEN T，et a1.Detection of lysozymemagnetic relaxation switches based on aptamerfunctionalized superparamagnetic nanoparticles ［J］.Anal Chem，2011，83（20）：7795-7799.［13］ CAIS，LIANG G，ZHANG P，eta1.Rational strategy ofmagnetic relaxation switches for glycoprotein sensing［J］.Analyst，2011，136（1）：201-204.［14］ KAITTANISC，NASER S A，PEREZ JM.One-step，nanoparticle-mediated bacterial detection with magnetic relaxation［J］.Nano Lett，2007，7（2）：380-383.［15］ PEREZ JM，SIMEONE F J，SAEKIY，eta1.Viral-induced self-assembly ofmagnetic nanoparticles allows the detection of viral particles in biologicalmedia［J］.JAm Chem Soc，2003，125（34）：10192-10193.。
磁性纳米粒子的表面改性及其在生物医学领域的应用
磁性纳米粒子的表面改性及其在生物医学领域的应用
王伟;吴尧;顾忠伟
【期刊名称】《中国材料进展》
【年(卷),期】2009(028)001
【摘要】磁性纳米粒子因其独特的超顺磁性质和纳米特性,在生物医学领域得到了日益广泛的应用.系统评述了磁性纳米粒子的制备方法、表面改性及其在生物标记与分离、核磁共振成影、药物载体以及疾病诊断与治疗等生物医学领域中的应用.【总页数】6页(P43-48)
【作者】王伟;吴尧;顾忠伟
【作者单位】四川大学,国家生物医学材料工程技术研究中心,四川,成都,610064;四川大学,国家生物医学材料工程技术研究中心,四川,成都,610064;四川大学,国家生物医学材料工程技术研究中心,四川,成都,610064
【正文语种】中文
【中图分类】R318.08;TM271
【相关文献】
1.磁性纳米粒子在生物学及医学领域的应用 [J], 郭祖鹏;郭莉;师存杰;焉海波
2.聚合物表面图案化:构建方法及在生物医学领域的应用 [J], 赵春雨;杜山山;陈昊;侯建文;石强;辛志荣
3.形状记忆聚合物在生物医学领域中的应用 [J], 卢天恒;尹玉霞;彦秉运;王鲁宁;曹明昆;张海军
4.形状记忆聚合物智能材料在生物医学领域的应用 [J], 吴雪莲;杨建;屈阳;王秀敏
5.磁性纳米粒子的制备及在生物医学领域中的应用概述 [J], 舒浩然;李伟杰;郭坤;王晓玲;张晟
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超顺磁Fe3O4纳米粒子的制备及弛豫性能
Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｐｅ ｒ ｐａ ｒ ａ ｍａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｃ Ｆｅ ３ Ｏ４
ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ ａ ｎｄ Ｘ— ｒ ａ ｙ ｄｉ ｆ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ．Ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｒ ｍｏ ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ
ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｓ ｉ ｍ ｐ ｌ ｅ ｃ ｏ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｆ ｅ “： Ｆ ｅ “（ ｍｏ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ）ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
肖旺钏 ， 纪孝峰 ， 郑 英 ，范彩 霞 ， 赖文忠 ， 赵 炎 ， 罗菊香 ， 郑可利
（ １ ． 三明学院资源与化工学院 ， 三明 ３ ６ ５ ０ ０ ４ ； ２ ． 三 明市第一 医院普外科 ， 三明３ ６ ５ ０ ０ ４ ； ３ ． 汕头大学医学院 ， 汕头５ １ ５ ０ ４ １ ）
摘要 ： 采用简单的共沉淀法制备聚丙烯酸包覆 、 良好亲水性 的 Ｆ ｅ ， Ｏ 纳米粒子 ， 研究 了不 同 Ｆ ｅ 和Ｆ ｅ “比例对所得纳 米粒 子的影响 。高分辨率透射电镜 和 ｘ一 射线衍射分析证实所得产物为 Ｆ ｅ ， Ｏ ， 红外光谱分 析和热重 分析表明微粒表 面成 功包覆聚丙烯 酸。纳米粒子的粒径大小和分 布用透射 电镜分析 ， 平均晶粒大小用 Ｘ 一 射线衍射分析 。结果表 明 ，
超顺磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子在恶性肿瘤治疗中的研究进展
超顺磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子在恶性肿瘤治疗中的研究进展邵楠;陈晰
【期刊名称】《癌症进展》
【年(卷),期】2022(20)11
【摘要】恶性肿瘤具有发病率高、病死率高及治愈率低等特点,常规全身化疗虽然能改善患者症状,但是不良反应发生率较高,导致患者远期预后较差。
因此,研发恶性肿瘤靶向治疗药物对改善患者预后具有重要的意义。
超顺磁性Fe_(3)O_(4)纳米粒子是一种新型纳米粒子,具有生物相容性好、可降解、尺寸易于调控、磁饱和强度较高的优点,在磁靶向药物载体、肿瘤热疗、细胞疗法、磁转染等生物医学领域都有着广泛应用。
本文将介绍超顺磁性Fe_(3)O_(4)粒子的制备方法及其在恶性肿瘤治疗中的应用进展和未来展望。
【总页数】4页(P1096-1098)
【作者】邵楠;陈晰
【作者单位】哈尔滨医科大学附属第二医院乳腺外科
【正文语种】中文
【中图分类】R730.5
【相关文献】
1.超顺磁性氧化铁纳米粒子在肿瘤靶向诊断治疗中的应用进展
2.超顺磁性氧化铁纳米粒子在精准医疗中的研究进展
3.超顺磁性氧化铁纳米粒子在肝癌诊断与治疗中
的研究进展4.超顺磁性氧化铁纳米粒子在癌症诊疗中的研究进展5.磁性
Fe_(3)O_(4)纳米粒子的功能化修饰研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磁性纳米材料的超顺磁性研究
磁性纳米材料的超顺磁性研究随着现代科学技术的快速发展，越来越多的新材料被发现并应用于各种领域，其中包括纳米材料。
在纳米材料中，磁性纳米材料是最为关键和重要的一类，因为它们在医学、生物、电子、能源等领域的应用非常广泛。
特别是超顺磁性的磁性纳米材料，因其磁滞回线窄、饱和磁化强、磁化易轻易反转、磁导率低、相对损耗低，具有独特的磁学性质，广泛应用于磁共振成像、热疗、磁性分离、生物探针等方面，同时，其还有着良好的生物相容性、低毒性等优良性质。
本文将详细介绍磁性纳米材料的超顺磁性研究。
1. 超顺磁性超顺磁性是指纳米材料在外加磁场下磁矩方向全部指向磁场方向，而矩值非常大，称为超顺磁性。
通常，磁滞回线窄、饱和磁化强、磁化易轻易反转、磁导率低、相对损耗低，都是我们定义超顺磁性的特征。
这些性质是由于磁性纳米颗粒具有单分子的磁性结构相互耦合所致。
对于一般的磁性杂化颗粒形式的材料，超顺磁性表现出了更加复杂的磁学行为，称为超摩尔磁性。
2. 超顺磁性研究超顺磁性材料的研究自上世纪80年代开始。
早期，一些杂化纳米颗粒的超顺磁性已经被报道。
近年来，由于纳米技术的快速发展，人们对超顺磁性材料的研究越来越深入，各种新的材料和方法被发现和开发出来。
例如：利用化学合成方法制备的无机超顺磁性材料、顶性有机超顺磁性材料、晶格控制的超顺磁生物分子、超摩尔磁纳米复合材料和表面修饰超顺磁性颗粒等等。
超顺磁性材料的研究旨在探索新的超顺磁性体系的磁学特性，并发现其在各种领域中的应用。
通过结构改变和表面修饰可以调控材料的超顺磁性，从而实现新的功能材料的制备和用途拓展。
例如：磁共振成像、生物标记、磁性传感器、磁性分离等等。
3. 磁共振成像在临床医学中，磁共振成像（MRI）是一种无创性的影像诊断技术，其通过磁共振现象来获取人体内部不同组织的图像。
MRI的成像分辨率得依赖于磁共振现象的信号强度和磁性纳米颗粒的对组织的选择性获取。
在MRI中，磁性纳米颗粒被引入到人体内部，通过其超顺磁性的特性，来作为对组织选择性的信号源，以提高信号强度和选择性。
超顺磁性氧化铁纳米粒表面改性及其在生物医学应用研究进展
超顺磁性氧化铁纳米粒表面改性及其在生物医学应用研究进展郑文明;钟联东
【期刊名称】《现代医药卫生》
【年(卷),期】2011(027)011
【摘要】超顺磁性氧化铁作为近年来发展起来的一种新型超顺磁性造影剂,由于其具有优良的性能,已成为磁共振成像研究热点.本文就超顺磁性氧化铁纳米粒表面改性及其在生物医学领域中的应用做一综述.
【总页数】2页(P1667-1668)
【作者】郑文明;钟联东
【作者单位】隆昌县人民医院放射科,四川,隆昌,642150
【正文语种】中文
【中图分类】R445
【相关文献】
1.柠檬酸修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒的制备及表征 [J], 王欢;覃小雅;李子圆;郑卓肇;范田园
2.2-DG修饰的超顺磁性氧化铁纳米粒标记人脐带间充质干细胞可行性观察 [J], 卢超;单秀红;熊非;顾宁;陈芹
3.不同粒径超顺磁性氧化铁纳米粒子的合成及其在交变磁场中的磁热效应 [J], 韩栋;张宝林;苏礼超;韩贵华;汪晟
4.超顺磁性氧化铁纳米粒在肿瘤诊疗中的应用分析 [J], 陶娟;韩永红;杨丽莉
5.超顺磁性氧化铁纳米粒子在癌症诊疗中的研究进展 [J], 刘卓妍;宋晓伟;崔云秋;全姬善;金光玉
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种超顺磁性纳米颗粒的制备方法及其产品[发明专利]
![一种超顺磁性纳米颗粒的制备方法及其产品[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3f95599e8e9951e79a8927cb.png)
专利名称：一种超顺磁性纳米颗粒的制备方法及其产品专利类型：发明专利
发明人：杨海,杨勇,黄燕婷,周坤,向雯琦,金伟,杨祥良
申请号：CN201410787362.X
申请日：20141217
公开号：CN104525092A
公开日：
20150422
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种对蛋白质具有高吸附能力的水溶性超顺磁性氧化铁纳米粒的制备方法。
其特征在于在共沉淀法制备四氧化三铁的过程中增加了适量的铝离子，Fe、Al、Fe在碱液作用下共沉淀，生成带有大量正电荷的超顺磁性氧化铁纳米粒。
与传统共沉淀法制备四氧化三铁纳米粒相比，本方法制备的氧化铁纳米粒表面带有更多正电荷，因此在水溶液中的稳定性更好，对带有负电荷的天然蛋白质具有更高的吸附能力。
申请人：华中科技大学,武汉百仕康生物科技有限公司
地址：430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
国籍：CN
代理机构：华中科技大学专利中心
代理人：曹葆青
更多信息请下载全文后查看。
超顺磁氧化铁纳米颗粒的可控制备及其磁感应热性能分析——介绍一个大学化学综合实验
超顺磁氧化铁纳米颗粒的可控制备及其磁感应热性能分析—
—介绍一个大学化学综合实验
张廷斌;卢俊杰;邱滢;张欢;刘晓丽;彭明丽;樊海明
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】2022(37)12
【摘要】超顺磁氧化铁纳米颗粒因其独特的磁学性质和优异的生物相容性,在生物医学领域具有广泛应用。
其中,超顺磁氧化铁在交变磁场作用下的磁感应热特性,已被用于临床肿瘤治疗,是当前纳米医学和转化医学研究的前沿热点。
本文介绍了利用高温热分解法制备不同尺寸的超顺磁氧化铁纳米颗粒,并分别从纳米颗粒尺寸及磁场强度两个方面探究其对超顺磁氧化铁磁感应热性能的影响,使学生初步了解磁性氧化铁纳米颗粒尺寸可控的制备方法以及磁感应热效应的基本原理、测试和分析方法。
本综合实验取材于备受关注且已在疾病治疗领域显示出巨大应用潜力的前沿研究成果,有助于拓展学生的科学视野,启发科研兴趣,培养科学创新意识。
【总页数】10页(P226-235)
【作者】张廷斌;卢俊杰;邱滢;张欢;刘晓丽;彭明丽;樊海明
【作者单位】西北大学化学与材料科学学院;西北大学生命科学与医学部
【正文语种】中文
【中图分类】G64;O6
【相关文献】
1.介绍一个大学化学开放性实验——超声法制备纳米氧化铜
2.推荐一个大学化学开放性实验——微乳法制备Pt纳米颗粒
3.海藻酸盐微胶囊及纳米Fe3O4的可控制备及应用的研究——介绍一个综合探究实验
4.温度响应高分子微凝胶的水相制备与表征——介绍一个大学化学综合实验
5.ZnO纳米晶自组装微米球热控涂层制备与表征——介绍一个材料化学综合实验
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
超顺磁性纳米粒子的研究
超顺磁性纳米粒子的研究姜娈【摘要】近年来,超顺磁性纳米粒子以其独特的磁响应性和良好的生物相容性,越来越引起科学工作者的重视,本文专门对超顺磁性纳米粒子的制备加以论述,分别介绍沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液和反相微乳液法、水热法、多元醇还原法、化学气相沉积法、化学气相凝聚法、等离子蒸发法、机械球磨法、蒸发冷凝法和磁控溅射方法等合成磁性纳米粒子的方法及特点,概述了磁性纳米粒子的表征方法,对纳米磁性粒子的研究前景进行了展望.%In recent years, superparamagnetic nanoparticles for its unique magnetic response and biocompatibility, has drawn increasing attention of scientists. In this paper, some items about nano - magnetic particles were introduced. Firstly, the preparation methods including precipitation, sol - gel, microemulsion and reverse microemulsion method, hydrothermal method, polyol reduction method, chemical vapor deposition, chemical vapor condensation, plasma evaporation method, mechanical milling, evaporation condensation method, magnetron sputtering shooting methods and characteristics of nano-magnetic particles were introduced. Secondly, the characterization of nano-magnetic particles was described. Finally, the research prospect of nano-magnetic particles was presented.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2011(040)003【总页数】5页(P36-40)【关键词】超顺磁性纳米粒子;制备;表征【作者】姜娈【作者单位】宝鸡文理学院应用化学研究所,陕西宝鸡,721013【正文语种】中文【中图分类】TQ5841978年由Senyei A E首先研制出来的一种新型的功能材料——磁性微球。
超顺磁氧化铁纳米粒在药物传递系统中的研究进展
超顺磁氧化铁纳米粒在药物传递系统中的研究进展柯兴发;邓莉;陈建明【期刊名称】《药学与临床研究》【年(卷),期】2011(19)3【摘要】超顺磁氧化铁纳米粒作为一种新型纳米材料,不仅可用于临床磁共振成像对比剂,还可用于药物传递载体,近些年对它的研究和应用越来越受到人们的关注.本文从超顺磁氧化铁纳米粒的合成、表面修饰及其在药物传递中的应用进展情况做一综述.%As a kind of novel nanomaterial, superparamagnetic iron oxide nanoparticles can be used not only as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents, but also as carriers for drug delivery, its research and application are attracting more and more attentions recently. The studies of superparamagnetic iron oxide nanoparticles on its synthesis, surface modification and their applications in drug delivery were reviewed briefly in this paper.【总页数】5页(P257-261)【作者】柯兴发;邓莉;陈建明【作者单位】福建中医药大学药学院,福州,350108;第二军医大学药学院,上海,200433;第二军医大学药学院,上海,200433;第二军医大学药学院,上海,200433【正文语种】中文【中图分类】R943;R914.2【相关文献】1.超顺磁氧化铁纳米粒子特性研究 [J], 赵戎蓉;鲁芳2.肿瘤微环境靶点及相关磁共振超顺磁氧化铁分子探针研究进展 [J], 许艳红3.新型肿瘤靶向超顺磁氧化铁纳米粒在裸鼠头颈移植瘤MRI诊断中的实验研究 [J], 陈志喜;范彩霞;刘阳云;周文芳;叶雪萌;张金平;熊奇斌4.超顺磁性氧化铁纳米粒在磁共振成像和药物传递系统中的应用 [J], 崔敬敬;金光玉;夏雷;全姬善5.羧甲基壳聚糖超小超顺磁氧化铁纳米粒在兔磁共振淋巴成像中的意义 [J], 范彩霞;陈志喜;赖水招;郑锦坤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种磁弛豫时间免疫传感器磁信号探针及其应用[发明专利]
![一种磁弛豫时间免疫传感器磁信号探针及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a8be3df4fad6195f302ba635.png)
专利名称：一种磁弛豫时间免疫传感器磁信号探针及其应用专利类型：发明专利
发明人：陈翊平,董永贞
申请号：CN202010022881.2
申请日：20200109
公开号：CN111198267A
公开日：
20200526
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种磁弛豫时间免疫传感器磁信号探针，包括偶联有Gd螯合物、多聚赖氨酸和抗体的超顺纳米磁颗粒，本发明通过将多聚赖氨酸和抗体偶联到超顺纳米磁颗粒表面，得到具有多维空间网状树枝结构的抗体‑超顺纳米磁颗粒‑多聚赖氨酸偶联物，然后将具有螯合性能的琥珀酰亚
胺‑四氮杂环十二烷四乙酸偶联在多聚赖氨酸的表面并加入顺磁Gd离子，通过DOTA捕获Gd,最终将大量的Gd离子螯合在超顺纳米磁颗粒表面，得到多重信号放大的磁弛豫时间免疫传感磁信号探针。
本发明首次将集磁分离和磁传感于一体的纳米磁颗粒与顺磁性Gd离子可控组装成为多功能纳米磁探针，实现了传感信号的多重放大，极大提高了传感器的灵敏度和检测速度。
申请人：华中农业大学
地址：430070 湖北省武汉市洪山区狮子山街1号
国籍：CN
代理机构：武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：徐绍新
更多信息请下载全文后查看。
超顺磁纳米颗粒弛豫时间传感技术在生化分析中的研究进展_陈翊平
第 11 期
陈翊平等： 超顺磁纳米颗粒弛豫时间传感技术在生化分析中的研究进展
1225
化时会引起磁场均匀性发生改变，进而显著引起周围水分子质子的横向弛豫时间（ T2 ） 发生改变。SMP 经表面修饰，偶联上相关抗体 / 抗原或给体 / 受体后即可制备成具有特异性的磁弛豫时间传感探针（ Magnetic relaxation switches，MRS） ，通 过 特 异 性 亲 和 反 应，使 体 系 中 分 散 状 态 的 磁 颗 粒 转 变 为 聚 集 状 态［14 － 15］，或使聚集状态转变为分散状态［6］，由于状态改变的程度与目标分子含量相关，通过弛豫时间 的改变可间接得到目标分子的含量。目前，基于 SMP 的 MRS 传感技术具有处理简单、快速、灵敏、无 损、可现场检测等优点，在生物分子间相互作用研究、大分 子 /小 分 子 目 标 物 分 析 等 方 面 得 到 了 应用［17 － 19］。
Research Progress on Magnetic Relaxation Switches Based on Superparamagnetic Nanoparticle and Their Applications in Biochemical Analysis
CHEN Yi-ping1，2 ，ZOU Ming-qiang1* ，WANG Da-ning2 ，XIE Meng-xia2 ， WANG Yan-fei1 ，XUE Qiang1 ，LI Jin-feng1
收稿日期： 2011 － 10 － 08； 修回日期： 2011 － 10 － 24 基金项目： 国家自然科学基金资助项目（20875084） ； 中国检验检疫科学研究院基本科研业务费资助项目（2010JK016） * 通讯作者： 邹明强，博士，研究员，研究方向： 分析科学新技术、新方法、新装备的研究与开发，Tel： 010 － 85747380，E － mail：
顺磁离子介导磁弛豫生物传感器评定鱼肉新鲜度
顺磁离子介导磁弛豫生物传感器评定鱼肉新鲜度曹子岳;董永贞;彭雪雯;陈瑞;江丰;范志勇;俞晓平;陈翊平【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2022(43)20【摘要】构建一种新型的顺磁离子价态转换介导的磁弛豫生物传感方法,用于鱼肉中次黄嘌呤和组胺的快速检测,进而评定鱼肉的新鲜度和品质。
通过利用次黄嘌呤和组胺被酶催化分解产生的过氧化氢的还原性和氧化性,诱导不同价态顺磁离子(Mn(VII)/Mn(II)和Fe(II)/Fe(III))的转化,使磁信号发生变化,实现次黄嘌呤和组胺的定量分析。
结果表明:顺磁离子介导的磁弛豫生物传感器能够实现次黄嘌呤和组胺的高灵敏检测,次黄嘌呤和组胺的线性范围分别为0.525~1 050μmol/L和5~1 000μmol/L,检出限分别为0.17μmol/L和2.34μmol/L,且在鱼肉样本检测中与高效液相色谱法一致性良好。
该传感器灵敏度高、检测速度快、成本低,在鱼肉及相关产品新鲜度评定和品质控制方面具有良好的应用潜力。
【总页数】9页(P304-312)【作者】曹子岳;董永贞;彭雪雯;陈瑞;江丰;范志勇;俞晓平;陈翊平【作者单位】华中农业大学食品科学技术学院;湖北省食品质量安全监督检验研究院;中国计量大学生命科学学院【正文语种】中文【中图分类】TS201.6;TS207.3;TS207.7【相关文献】1.高浓度配体低浓度顺磁离子体系NMR的顺磁弛豫的研究（Ⅰ）：顺磁…2.磁小体介导的生物传感器研究进展3.单离子磁体及其磁弛豫动力学的研究进展4.高浓度配体低浓度顺磁离子体系NMR的顺磁弛豫研究(Ⅱ)——配体脱离顺磁离子后1/T_2变化过程的研究5.磁弛豫生物传感器在食品安全快速检测中的应用研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
弛豫技术在化学动力学中的应用
弛豫技术在化学动力学中的应用
刘华鼐;张致慧;孙命
【期刊名称】《湛江师范学院学报》
【年(卷),期】2004(025)003
【摘要】该文扼要介绍了化学动力学的发展历史,论述了化学弛豫技术的发展、原理及其在化学动力学研究中的应用,并且与其它快速技术进行了比较.
【总页数】4页(P47-50)
【作者】刘华鼐;张致慧;孙命
【作者单位】天津师范大学,化学与生命科学学院,天津,300074;天津师范大学,化学与生命科学学院,天津,300074;天津师范大学,化学与生命科学学院,天津,300074【正文语种】中文
【中图分类】O643.1
【相关文献】
1.DTI及T2弛豫时间图成像技术在膝关节骨性关节炎诊断中的应用研究进展 [J], 王可欣;许铖龙
2.磁共振T2弛豫时间图成像技术在关节软骨中的应用 [J], 沈浮;陆勇;陈克敏
3.磁弛豫开关技术在生物检测应用中的研究进展 [J], 张锦胜;吴斌;邹灯超;金玲;胡立文
4.探讨磁共振T2弛豫时间图成像技术在诊断早期膝关节软骨损伤中的应用价值[J], 李建宇;李志奎;景雪琪;靳茜然
5.探讨磁共振T2弛豫时间图成像技术在诊断早期膝关节软骨损伤中的应用价值[J], 李建宇;李志奎;景雪琪;靳茜然
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2. 1 在生物分子间相互作用研究中的应用
作为一种表征手段，基于目标分子和超顺磁纳米颗粒间结合而导致周围水分子弛豫时间 T2 改变的 原理，可将 MRS 技术用于生物体系目标分子的相互作用研究。
Perez 课题组首先将生物兼容性好的 SMP 作为 MRS 传感材料用于生物分子相互作用的研究［21］。目 前 MRS 传感技术已成功用于生物分子蛋白质 － 蛋白质、DNA － DNA、蛋白质 － 小分子生物 / 大分子之 间的相互作用研究［22］。用该传感技术研究生物分子之间相互作用具有如下优点： ①可直接在生物组织 中研究蛋白与小分子、蛋白与蛋白之间的相互作用； ②不需要光源，因此无需考虑样品是否透明，无 需对样品进行纯化； ③灵敏度高，当 DNA 中的一个碱基发生错配时，即可通过弛豫时间（ T2 ） 的改变来 定量表征。研究结果表明，以 MRS 传感技术研究目标大分子的相互作用是一种高效、超灵敏、高通量 的表征技术平台。该研究小组用原子力显微镜和透射电镜表征 SMP 反应前后形态的变化（ 如图 1） 。结 果显示，随着反应的进行，SMP 粒径由原来的 8 nm 增大到 200 ～ 300 nm，证实反应前后 SMP 状态已发 生了变化。
Abstract： The magnetic relaxation switches（ MRS） technology based on superparamagnetic nanoparticles（ SMP） and their applications in biochemical analysis were introduced in this paper． In homogenous magnetic field of miniaturized nuclear magnetic，the dispersed and aggregated states of SMP produce local inhomogeneities in the applied magnetic field，resulting in the decrease or increase in the spin ± spin relaxation time（ T2 ） of surrounding water molecules，which is called magnetic relaxation time（ MRS） sensing effect． The magnetic particles binding with specific molecules can act as magnetic relaxation switches（ MRS） when they coupled specially with target analytes． In MRS assays，the presence of an analyte causes the particles to transition between dispersed and clustered states and affects the T2 relaxation times of surrounding water molecules． Compared with the conventional immunological methods，MRS assay is more sensitive，simple and time-saving due to its combination of nanobiotechnology，nuclear magnetic resonance and immunoassay． Predictably，it has a remarkable application potential in the fields of medical diagnosis，environmental monitoring，food safety analysis，public healthy security and molecular interactions study，etc． Key words： superparamagnetic particle（ SMP） ； magnetic relaxation switches（ MRS） ； nano biological sensing； biochemical analysis
超顺磁纳米颗粒（ Superparamagnetic particles，SMP） 是 20 世纪 80 年代出现的一种新型纳米磁性材 料，因其比表面积大以及在外界磁场下可定向运动，在免疫分离分析、核酸分离与杂交、靶向给药、 核磁共振成像等领域得到了广泛应用［1 － 12］。Perez 等［13］发现当 SMP 在水溶液中的状态（ 分散或聚集） 变
mingqiangz@ sina. com
第 11 期
陈翊平等： 超顺磁纳米颗粒弛豫时间传感技术在生化分析中的研究进展
1225
化时会引起磁场均匀性发生改变，进而显著引起周围水分子质子的横向弛豫时间（ T2 ） 发生改变。SMP 经表面修饰，偶联上相关抗体 / 抗原或给体 / 受体后即可制备成具有特异性的磁弛豫时间传感探针（ Magnetic relaxation switches，MRS） ，通 过 特 异 性 亲 和 反 应，使 体 系 中 分 散 状 态 的 磁 颗 粒 转 变 为 聚 集 状 态［14 － 15］，或使聚集状态转变为分散状态［6］，由于状态改变的程度与目标分子含量相关，通过弛豫时间 的改变可间接得到目标分子的含量。目前，基于 SMP 的 MRS 传感技术具有处理简单、快速、灵敏、无 损、可现场检测等优点，在生物分子间相互作用研究、大分 子 /小 分 子 目 标 物 分 析 等 方 面 得 到 了 应用［17 － 19］。
第 30 卷 第 11 期 2011 年 11 月
分析测试学报 FENXI CESHI XUEBAO（ Journal of Instrumental Analysis）
Vol. 30 No. 11 1224 ～ 1229
超顺磁纳米颗粒弛豫时间传感技术 在生化分析中的研究进展
陈翊平1，2 ，邹明强1* ，王大宁2 ，谢孟峡2 ，王燕飞1 ，薛 强1 ，李锦丰1
1 MRS 传感机制研究
自 Perez 等［13］率先开展基于 SMP 的 MRS 技术以来，相关研究引起了研究者极大的兴趣，并在传感 机理、机制等方面进行了探讨。
基于 SMP 的 MRS，其灵敏度和可靠性主要取决于 SMP 的大小、磁饱和度及各组分浓度等因素。 Taktak 等［19］以生物素化的 SMP 作为探针，用亲和素标记的待测分子为研究对象，通过生物素 － 亲和素 的特异性结合引起 SMP 状态改变，系统研究了横向弛豫时间率（ Spin － spin relation rate，1 / T2 ） 、纵向 弛豫时间率（ The spin － lattice relaxation rate，1 / T1 ） 、T1 / T2 以及 T2 重复性测量等参数，进一步发展了 多参数磁信号检测方法的理论。Koh 等［20］分别基于超顺磁纳米磁颗粒和超顺磁微米磁颗粒，以流感血 凝素对应的靶标多肽及其相应的抗体为对象研究了 MRS 体系。研究结果表明，以超顺磁微米磁颗粒作 为弛豫时间传感探针时，其状态由分散到聚集可引起周围水分子氢原子弛豫时间（ T2 ） 的增大。相反， 以超顺磁纳米磁颗粒，状态由分散到聚集则引起周围水分子氢原子弛豫时间（ T2 ） 的减少。用较大尺度 磁颗粒制备弛豫时间传感探针更有利于降低方法的检出限，提高灵敏度； 该研究还发现周围水分子弛 豫时间的改变与被分析物浓度和结合位点密切相关，当磁颗粒探针和被分析物间的结合达到平衡时， 引起的 T2 变化最大； 该研究进一步阐明了超顺磁颗粒弛豫时间传感技术原理，为后续应用研究奠定了 基础。
1226
分析测试学报
第 30 卷
液中 SMP 的大小及聚集程度对检测灵敏度和稳定性的影响较大，如果 SMP 聚集程度太大将引起沉淀， 直接影响实验结果的可靠性。Weissleder 等［25］用纳米磁传感检测方法快速检测了肿瘤细胞和正常细胞 中一种重要致癌酶（ Telomerase） 的含量－ PCR） 和蛋 白印迹（ Western blots） 等方法成本低且快速、普适性强，这对于癌症诊断具有重要意义。
（1． Chinese Academy of Inspection and Quarantine，Beijing 100123，China； 2． Analytical ＆ Testing Center of Beijing Normal University，Beijing 100875，China）
Research Progress on Magnetic Relaxation Switches Based on Superparamagnetic Nanoparticle and Their Applications in Biochemical Analysis
CHEN Yi-ping1，2 ，ZOU Ming-qiang1* ，WANG Da-ning2 ，XIE Meng-xia2 ， WANG Yan-fei1 ，XUE Qiang1 ，LI Jin-feng1
2. 2 在临床诊断中的应用
临床医学中通常需要快速、准确地检测特征性标志物以进行疾病诊断。因 SMP 具有高灵敏度的磁 感应性和稳定性，作为一种有潜力的磁性纳米传感材料在临床诊断中发挥着重要作用。Colombo 等［23］ 以抗人血清白蛋白（ HSA） 的抗体为特征蛋白，将修饰后的超顺磁性纳米粒子作为弛豫时间传感探针， 建立了快速、准确检测人体内 HSA 抗体含量的方法。该方法的灵敏度可达到 fmol 级，既可定量，也可 定性，结果准确可靠，结合核磁共振成像（ MRI） 还可实现高通量检测。Kim 等［24］基于磁颗粒弛豫时间 传感原理快速检测了人绒毛促性激素亚单元（ hCG） 和蛋白 A，讨论了磁颗粒、抗体和反应物间比例对 SMP 聚集程度和快慢的影响。结果表明，一定范围内的待测物浓度与弛豫时间改变呈线性关系； 且溶