化學所實現由單一反應配方獲得四氧化三鐵納米晶體

　　 

　　由單一反應配方獲得不同尺寸的生物相容性四氧化三鐵納米晶體

Fe3O4納米晶體以其獨特磁學特性，在生物醫學領域展示出了廣闊的應用前景。

近10年，中科院化學研究所高明遠課題組圍繞磁性納米材料在生物醫學領域的應用，開展了系統的研究工作（J. Mater. Chem., 2009, 19, 6274），先后建立了水溶性Fe3O4納米晶體的“一鍋”反應制備方法（Chem. Mater., 2004, 16, 1391），并探索了相關方法制備Fe3O4納米晶體的機理（Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 123）；建立了生物相容性Fe3O4納米晶體的“一鍋”反應制備技術（Adv. Mater., 2005, 17, 1001），并探索了生物相容性磁性納米晶體在腦部磁共振成像中的應用（Magn. Reson. Imaging, 2007, 25, 1442）；發展了表面帶有可反應基團的生物相容性磁性Fe3O4納米晶體的制備路線，并探索了Fe3O4納米晶體在活體腫瘤檢測中的應用（Adv. Mater., 2006, 18, 2553；Mol. Pharm., 2009, 6, 1074）；系統研究了磁性納米顆粒與血漿高豐度蛋白的相互作用（J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 21270）。

到目前為止，該課題組已就上述研究成果申報了2項美國發明ZL和9項中國發明ZL。這些研究工作無疑為磁性納米晶體的生物應用，尤其是在腫瘤磁共振分子影像中的應用奠定了重要的基礎。

最近，在基金委、科技部和中國科學院的資助下，該課題組又進一步發展了生物相容性磁性Fe3O4納米晶體的控制合成方法。他們利用反應原料在溫和條件下可形成凝膠這一獨特現象，通過對反應體系凝膠化程度的控制，成功地建立了由單一合成配方制備不同尺寸生物相容性Fe3O4納米晶體的新方法。進一步的理論和實驗結果不僅深入揭示了凝膠控制納米晶體生長動力學的機制，還證明了凝膠是一個可以有效控制納米晶體生長的重要實驗參數。

相關研究工作已于近期被《美國化學會志》接受發表，見J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 19512。此外，該課題組還在去年報導了磁性納米晶體在農藥檢測中的新應用（Anal. Chem., 2011, 83, 6778）。