纳米磁性材料在热疗中的研究进展
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表面效应 量子尺寸效应 小尺寸效应 宏观量子隧道效应
3.纳米材料在生物医药方面的应用 3.纳米材料在生物医药方面的应用
纳米药物体系 纳米器件在生物医学检测中的应用 在临床诊治和康复医学研究中的应用
二、磁热疗研究概况
1.热疗的背景
射频消融
肿瘤热疗
利用各种物理能量 (如微波、射频和超声波 如微波、 如微波 所产生的热效应,使 等) 所产生的热效应 使 组织细胞温度升至43℃ 组织细胞温度升至 ℃ 以上的治疗温度,加速癌 以上的治疗温度 加速癌 细胞死亡的疗法。 细胞死亡的疗法。
四、展望
提高热疗的靶向性 提高材料的产热率 提高材料的生物安全性 与其他肿瘤治疗方法相结合
谢谢！
参考文献
Jordan A et al. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 225, 2001: 118-126 Hafeli U et al. Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers, Plenum Press, New York, 1997 Babincova M et al. Medical Hypotheses, 55, 2000: 459-460． 459-460． Hilger I et al. Academic Radiology, 9, 2002:198-202 Brusentsov N A et al. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 225, 2001: 113-117 Moroz P et al. Journal of Surgical Research, 2002, 105: 209-214 Hilger I et al. Academic Radiology, 9, 2002: 198-202 Rosensweig R E. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 252, 2002: 370-374 Jones S K. Physical Medicine Biology, 37, 2001: 385-398 Viroonchatapan E et al. Journal of Controlled Release, 46, 1997: 263-271
纳米磁性材料在热疗中的 研究进展
内容纲要
一、纳米材料的特性 二、磁热疗研究概况 三、热疗用磁性材料研究概况 四、展望
一、纳米材料的特性
1.纳米材料 纳米材料
通常是指构成物质的基本单元的三维尺寸 中至少有一维是在1-100nm之间的材料。 之间的材料。 中至少有一维是在 之间的材料
2. 纳米材料的特性
全身磁热疗
Babincova等将葡聚糖纳米磁性微粒 等将葡聚糖纳米磁性微粒 注入患者血流进行全身热疗， 注入患者血流进行全身热疗，可以杀 死恶性肿瘤细胞。 死恶性肿瘤细胞。 可用于治疗恶性肿瘤伴全身血行转移 或淋巴瘤类疾病。 或淋巴瘤类疾病。
小结
载药磁性脂质体的靶向性、 载药磁性脂质体的靶向性、控释性解决了肿瘤 化疗全身毒副作用较大、 化疗全身毒副作用较大、药物体内消除较快的 问题 磁性微球的小粒径、 磁性微球的小粒径、靶向性解决了肿瘤栓塞治 疗中的栓塞失败、 疗中的栓塞失败、异位栓塞问题 热旁观者效应可望解决在肿瘤的均匀加热问题 肿瘤细胞吸收纳米铁磁粒子的高效性， 肿瘤细胞吸收纳米铁磁粒子的高效性，使得磁 热疗具有其它方式的热疗所不具备的均一、 热疗具有其它方式的热疗所不具备的均一、高 效杀伤肿瘤细胞的优点
栓塞磁热疗 脂质体磁热疗 细胞内热疗 全身磁热疗
来自百度文库
栓塞磁热疗
栓塞疗法 热碘油或热盐水经导 管注射以栓塞肝癌的 肿瘤血管 栓塞磁热疗 栓塞磁热疗将栓塞和 热疗有机的结合起来， 热疗有机的结合起来， 发挥综合治疗作用， 发挥综合治疗作用， 提高疗效， 提高疗效，还可增强 热疗的靶向性。 热疗的靶向性。
磁热疗
(1)物理方法 :胶体磨、喷射、冲击和超声 物理方法 胶体磨 喷射、 胶体磨、 波撕裂 (2)化学方法 :共沉淀法、沉淀氧化法、溶 化学方法 共沉淀法 沉淀氧化法、 共沉淀法、 凝胶法、 胶-凝胶法、金属有机物热分解法 凝胶法
4.磁热疗用磁性材料的粒径 磁热疗用磁性材料的粒径
(1)在10nm左右，产热率高 在 左右， 左右 产热率高; (2) 在100nm至1µm之间，产热率低。 之间， 至 之间 产热率低。
磁损耗的机理： 磁损耗的机理： 磁滞损耗 弛豫损耗 粒径在10nm左右的磁粒子： 左右的磁粒子： 粒径在 左右的磁粒子 弛豫损耗 产热率高 粒径在100nm至1µm之间的磁粒子： 至 之间的磁粒子： 粒径在 之间的磁粒子 磁滞损耗 产热率低
应用举例
Shinkai等用阳离子脂质体（含粒径为10nm 等用阳离子脂质体（含粒径为 等用阳离子脂质体 热疗大鼠胶质瘤。超过80%的大鼠 的Fe3O4）热疗大鼠胶质瘤。超过 的大鼠 肿瘤完全消退。 肿瘤完全消退。 Brusentsov等用包覆葡聚糖的 等用包覆葡聚糖的γ-Fe2O3磁流 等用包覆葡聚糖的 含粒径为10nm的γ-Fe2O3 ）热疗大鼠 体（含粒径为 的 MX2肿瘤。33％的大鼠肿瘤完全衰退，生存 肿瘤。 ％的大鼠肿瘤完全衰退， 肿瘤 期延长150％。 期延长 ％
超声聚焦
全身热疗
2. 磁热疗
将磁性粒子输送至治疗区 域，在外加交变磁场的作 用下， 用下，磁性微粒因磁损耗 而发热产生热疗作用的疗 法。
3.磁热疗的优点 3.磁热疗的优点
组织内靶向性 组织内靶向性 热旁观者效应 可很好的解决材料的生物相容性问题 能协同提高肿瘤化疗或放疗的疗效
4.磁热疗的类型 4.磁热疗的类型
三、热疗用磁性材料研究概况
1.热疗用磁性材料的性能要求 热疗用磁性材料的性能要求
产热率 (SAR) 生物安全性 产品的稳定性
2. 磁热疗用磁性材料的种类
Fe3O4 γ-Fe2O3 炭化铁、铁粉、玻璃 陶瓷氧化铁 炭化铁、铁粉、玻璃-陶瓷氧化铁
3.磁热疗用磁性材料的合成方法 磁热疗用磁性材料的合成方法
5.磁热疗用磁性材料的表面改性 磁热疗用磁性材料的表面改性
表面改性之目的： 表面改性之目的：
制备成磁流体 提高产热率
表面活性剂种类： 表面活性剂种类：
水基磁流体：葡聚糖、聚乙烯醇、 水基磁流体：葡聚糖、聚乙烯醇、聚乙二醇 油基磁流体：油酸、 油基磁流体：油酸、聚酯
6.磁热疗用磁性材料的产热机理 磁热疗用磁性材料的产热机理
+
栓塞疗法
脂质体磁热疗
磁性脂质体可将 磁性脂质体可将 热疗与化疗结合 起来
Kubo用含 用含 10nmFe3O4和尿 嘧啶的阿霉素 阿霉素加 嘧啶的阿霉素加 热治疗仓鼠移植 热治疗仓鼠移植 瘤骨肉瘤
细胞内热疗
Jordan等发现癌细 等发现癌细 等发现 胞吸收磁性粒子的 胞吸收磁性粒子的 量是正常细胞的 8—400倍； 倍 含纳米铁磁微粒肿 瘤细胞极易受到磁 热疗的杀伤 细胞内热疗具有极 佳的靶向性
3.纳米材料在生物医药方面的应用 3.纳米材料在生物医药方面的应用
纳米药物体系 纳米器件在生物医学检测中的应用 在临床诊治和康复医学研究中的应用
二、磁热疗研究概况
1.热疗的背景
射频消融
肿瘤热疗
利用各种物理能量 (如微波、射频和超声波 如微波、 如微波 所产生的热效应,使 等) 所产生的热效应 使 组织细胞温度升至43℃ 组织细胞温度升至 ℃ 以上的治疗温度,加速癌 以上的治疗温度 加速癌 细胞死亡的疗法。 细胞死亡的疗法。
四、展望
提高热疗的靶向性 提高材料的产热率 提高材料的生物安全性 与其他肿瘤治疗方法相结合
谢谢！
参考文献
Jordan A et al. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 225, 2001: 118-126 Hafeli U et al. Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers, Plenum Press, New York, 1997 Babincova M et al. Medical Hypotheses, 55, 2000: 459-460． 459-460． Hilger I et al. Academic Radiology, 9, 2002:198-202 Brusentsov N A et al. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 225, 2001: 113-117 Moroz P et al. Journal of Surgical Research, 2002, 105: 209-214 Hilger I et al. Academic Radiology, 9, 2002: 198-202 Rosensweig R E. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 252, 2002: 370-374 Jones S K. Physical Medicine Biology, 37, 2001: 385-398 Viroonchatapan E et al. Journal of Controlled Release, 46, 1997: 263-271
纳米磁性材料在热疗中的 研究进展
内容纲要
一、纳米材料的特性 二、磁热疗研究概况 三、热疗用磁性材料研究概况 四、展望
一、纳米材料的特性
1.纳米材料 纳米材料
通常是指构成物质的基本单元的三维尺寸 中至少有一维是在1-100nm之间的材料。 之间的材料。 中至少有一维是在 之间的材料
2. 纳米材料的特性
全身磁热疗
Babincova等将葡聚糖纳米磁性微粒 等将葡聚糖纳米磁性微粒 注入患者血流进行全身热疗， 注入患者血流进行全身热疗，可以杀 死恶性肿瘤细胞。 死恶性肿瘤细胞。 可用于治疗恶性肿瘤伴全身血行转移 或淋巴瘤类疾病。 或淋巴瘤类疾病。
小结
载药磁性脂质体的靶向性、 载药磁性脂质体的靶向性、控释性解决了肿瘤 化疗全身毒副作用较大、 化疗全身毒副作用较大、药物体内消除较快的 问题 磁性微球的小粒径、 磁性微球的小粒径、靶向性解决了肿瘤栓塞治 疗中的栓塞失败、 疗中的栓塞失败、异位栓塞问题 热旁观者效应可望解决在肿瘤的均匀加热问题 肿瘤细胞吸收纳米铁磁粒子的高效性， 肿瘤细胞吸收纳米铁磁粒子的高效性，使得磁 热疗具有其它方式的热疗所不具备的均一、 热疗具有其它方式的热疗所不具备的均一、高 效杀伤肿瘤细胞的优点
栓塞磁热疗 脂质体磁热疗 细胞内热疗 全身磁热疗
来自百度文库
栓塞磁热疗
栓塞疗法 热碘油或热盐水经导 管注射以栓塞肝癌的 肿瘤血管 栓塞磁热疗 栓塞磁热疗将栓塞和 热疗有机的结合起来， 热疗有机的结合起来， 发挥综合治疗作用， 发挥综合治疗作用， 提高疗效， 提高疗效，还可增强 热疗的靶向性。 热疗的靶向性。
磁热疗
(1)物理方法 :胶体磨、喷射、冲击和超声 物理方法 胶体磨 喷射、 胶体磨、 波撕裂 (2)化学方法 :共沉淀法、沉淀氧化法、溶 化学方法 共沉淀法 沉淀氧化法、 共沉淀法、 凝胶法、 胶-凝胶法、金属有机物热分解法 凝胶法
4.磁热疗用磁性材料的粒径 磁热疗用磁性材料的粒径
(1)在10nm左右，产热率高 在 左右， 左右 产热率高; (2) 在100nm至1µm之间，产热率低。 之间， 至 之间 产热率低。
磁损耗的机理： 磁损耗的机理： 磁滞损耗 弛豫损耗 粒径在10nm左右的磁粒子： 左右的磁粒子： 粒径在 左右的磁粒子 弛豫损耗 产热率高 粒径在100nm至1µm之间的磁粒子： 至 之间的磁粒子： 粒径在 之间的磁粒子 磁滞损耗 产热率低
应用举例
Shinkai等用阳离子脂质体（含粒径为10nm 等用阳离子脂质体（含粒径为 等用阳离子脂质体 热疗大鼠胶质瘤。超过80%的大鼠 的Fe3O4）热疗大鼠胶质瘤。超过 的大鼠 肿瘤完全消退。 肿瘤完全消退。 Brusentsov等用包覆葡聚糖的 等用包覆葡聚糖的γ-Fe2O3磁流 等用包覆葡聚糖的 含粒径为10nm的γ-Fe2O3 ）热疗大鼠 体（含粒径为 的 MX2肿瘤。33％的大鼠肿瘤完全衰退，生存 肿瘤。 ％的大鼠肿瘤完全衰退， 肿瘤 期延长150％。 期延长 ％
超声聚焦
全身热疗
2. 磁热疗
将磁性粒子输送至治疗区 域，在外加交变磁场的作 用下， 用下，磁性微粒因磁损耗 而发热产生热疗作用的疗 法。
3.磁热疗的优点 3.磁热疗的优点
组织内靶向性 组织内靶向性 热旁观者效应 可很好的解决材料的生物相容性问题 能协同提高肿瘤化疗或放疗的疗效
4.磁热疗的类型 4.磁热疗的类型
三、热疗用磁性材料研究概况
1.热疗用磁性材料的性能要求 热疗用磁性材料的性能要求
产热率 (SAR) 生物安全性 产品的稳定性
2. 磁热疗用磁性材料的种类
Fe3O4 γ-Fe2O3 炭化铁、铁粉、玻璃 陶瓷氧化铁 炭化铁、铁粉、玻璃-陶瓷氧化铁
3.磁热疗用磁性材料的合成方法 磁热疗用磁性材料的合成方法
5.磁热疗用磁性材料的表面改性 磁热疗用磁性材料的表面改性
表面改性之目的： 表面改性之目的：
制备成磁流体 提高产热率
表面活性剂种类： 表面活性剂种类：
水基磁流体：葡聚糖、聚乙烯醇、 水基磁流体：葡聚糖、聚乙烯醇、聚乙二醇 油基磁流体：油酸、 油基磁流体：油酸、聚酯
6.磁热疗用磁性材料的产热机理 磁热疗用磁性材料的产热机理
+
栓塞疗法
脂质体磁热疗
磁性脂质体可将 磁性脂质体可将 热疗与化疗结合 起来
Kubo用含 用含 10nmFe3O4和尿 嘧啶的阿霉素 阿霉素加 嘧啶的阿霉素加 热治疗仓鼠移植 热治疗仓鼠移植 瘤骨肉瘤
细胞内热疗
Jordan等发现癌细 等发现癌细 等发现 胞吸收磁性粒子的 胞吸收磁性粒子的 量是正常细胞的 8—400倍； 倍 含纳米铁磁微粒肿 瘤细胞极易受到磁 热疗的杀伤 细胞内热疗具有极 佳的靶向性