磁性纳米材料的生物医学应用进展

以四氧化三铁为代表的医用磁性纳米材料具有独特的磁学性能、表面易功能化、良好的生物学相容性等特点,在纳米医学相关领域展现出巨大的应用前景,特别是近年来它作为可介导外场的智能材料,在材料设计和生物医学应用方面均取得了突破性的进展.鉴于此,本文围绕磁性氧化铁纳米材料的生物医学应用,着重介绍近年来其在磁共振影像探针、磁热和磁力效应的生物医学应用、诊疗一体化以及纳米酶催化等领域的研究进展,并对磁性纳米材料在生物医学领域未来的发展方向进行了展望.     

综述——新型纳米生物材料的研发：磁性纳米材料：化学合成、功能化与生物医学应用

磁性纳米材料,由于其独特的磁学性能、小尺寸效应,被广泛应用于生物医学领域．本文总结了磁性纳米材料的化学设计与合成、表面功能化方法,及其在核磁共振成像、磁控治疗、磁热疗和生物分离等生物医学领域的应用进展．     

磁场下铁基氧化物纳米材料的生物医学应用

在过去的几年中,磁性纳米材料的快速发展对生物医学变革产生了巨大的影响。作为磁性纳米材料家族重要的一大分类,纳米级铁基氧化物由于其良好的生物相容性、表面易功能化、独特的磁学性质等特点,在生物医学相关领域展现出巨大的应用前景。本综述围绕磁场下铁基氧化物纳米材料的生物医学应用,介绍了近年来其在磁分离、磁性药物靶向(magnetic drug targeting, MDT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)、磁性粒子成像(magnetic particle imaging, MPI)、磁响应药物释放、磁流体热疗(magnetic fluid hyperthermia, MFH)等领域的研究进展,并对铁基氧化物纳米材料在生物医学领域未来的发展方向进行了展望。     

综述——纳米材料在组织工程中的应用：磁性纳米材料在组织工程研究中的应用

磁性纳米材料因其独特的理化性质在组织工程研究中被广泛地应用．本文主要从磁性纳米材料的表面化学活性、磁学性质以及生物应用磁性纳米材料的主要合成方法等几方面,综述了近年来利用磁性纳米材料设计组织工程支架材料的相关研究进展,包括纳米条件下的生长因子及相关基因的包裹和释放、机械力学刺激、干细胞追踪以及细胞图案化．     

纳米材料在生物医学检测中的应用

纳米技术的兴起,对生物医学领域的变革产生了深远的影响。纳米材料是纳米技术发展的重要基础,它具有许多传统材料所不具备的独特的理化性质,因此在生物医学、传感器等重要技术领域有着广泛的应用前景。对几类常见的纳米材料包括纳米金、量子点、磁性纳米粒子、碳纳米管和硅纳米线在蛋白质、DNA、金属离子以及生物相关分子检测方面的应用进行综述。     

贵金属-磁性异质结构纳米材料及其生物医学应用

异质结构纳米颗粒不仅可以同时拥有多种单组分纳米颗粒不同的性能,实现多功能化,还可能因组分间的相互耦合作用而产生单组分颗粒不具备的新性能,因而在化学化工、生物医学、能源催化等领域引起广泛关注.贵金属具有特殊的光学性质和催化活性;磁性纳米颗粒拥有优异的磁性能,因而备受研究人员关注.贵金属-磁性异质结构纳米材料集合了两种材料优异的性能,能通过不同的异质结构展现出不同的性质.本文根据异质结构的类型,将贵金属-磁性异质结构纳米材料分为核壳结构、蛋黄-壳结构和哑铃结构3种,总结了不同贵金属-磁性异质结构纳米颗粒的特性、制备方法及应用,并重点论述了其在诊疗一体化探针、多模态成像探针和刺激响应型药物载体生物医学领域上的应用.     

纳米载体固定化脂肪酶及其在生物柴油转化中的应用进展

随着全球能源需求量的不断上升和日益加剧的环境压力,固定化脂肪酶在可持续生物柴油合成中的应用受到广泛关注。纳米材料,包括纳米粒子(磁性和非磁性)、碳纳米管和纳米静电纺丝,具有比表面积大、结构稳定、易于功能化修饰等优势,是固定化脂肪酶领域的重要载体之一。综述了纳米材料作为载体在脂肪酶固定化中的应用,重点介绍这类生物催化剂在生物柴油合成中的最新进展,并对纳米材料固定化脂肪酶发展前景进行展望,旨在为固定化脂肪酶的研究和工业化应用奠定基础。     

医用金属及金属氧化物纳米材料的毒性研究

随着纳米科技的发展,纳米材料在各领域的应用日益增多。金属及金属氧化物纳米材料因其独特的物化性质,为多种疾病的诊治提供了崭新的解决途径。其中,贵金属金、银及应用最为广泛的铁所形成的纳米材料在医学领域应用甚广。纳米金及纳米银具有优异的抗菌效能,广泛用于伤口敷料、化妆品、食品等的制造中。除此之外,纳米金、纳米银及含铁的磁性纳米颗粒也用于疾病诊治方面,如肿瘤的诊断和治疗、生物传感器、生物成像等。但是,大部分金属纳米材料可对机体产生不良作用,因而了解金属纳米材料的毒性显得非常重要。为了在医学应用中更有效地利用金属纳米材料,必须探究其大小、表面化学、特殊性质及毒性。本文总结了这几种金属纳米材料的医学用途,概述了它们的体内外毒性,并分析了可能的毒性作用机制。     

基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗研究进展

磁性纳米材料具有独特的磁学性质，可响应外磁场，产生力、热等效应。如在静磁场下将药物磁靶向递送至肿瘤部位；低频交变磁场下可将纳米药物主动渗透至病灶部位，实现瘤内均一分布；中频交变磁场作用下磁滞损耗产生热和增强的活性氧，用于肿瘤治疗。磁性纳米材料同时具有尺寸依赖的磁学性质以及表面多功能化等特点，可将磁靶向、分子靶向以及磁热疗联合。此外，磁性纳米材料具有磁共振成像性能以及纳米酶催化特性，使其在肿瘤诊疗一体化治疗方面获得了广泛应用。近年来，纳米给药系统不断被优化，基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗也得到了长足的发展。鉴于此，本文围绕提高靶向肿瘤治疗效果，从磁靶向药物治疗、被动靶向磁热疗和主动分子靶向磁热疗、纳米酶特性以及诊疗一体化应用等几方面出发，综述了基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗研究进展。     

磁性纳米粒子固定化酶技术研究进展

磁性纳米粒子因兼具磁学特性和纳米材料独特性能,被广泛应用于各个领域。就磁性纳米粒子的种类、特性、制备和表面修饰四个方面展开介绍,综述了脂肪酶、漆酶、淀粉酶及其复合酶等生物酶固定化酶技术的最新研究动态,针对磁性纳米粒子在固定化酶技术的研究应用现状进行了总结,以期为磁性纳米粒子固定化酶技术的应用研究提供参考。     

浅析纳米材料新进展

纳米材料的出现极大地改变了人类的生活面貌,航空航天、医药等众多领域都应用了各种各样的纳米材料。纳米材料独特的性能使其自发现至今一直都是一个十分有活力的研究领域,吸引了众多科研工作者。本文简述了近年来纳米材料领域取得的进展,也对纳米材料的未来进行了展望。     

叶酸修饰的磁性纳米材料在肿瘤诊断和治疗中的应用进展

癌症是威胁人类健康的主要疾病之一,由于检测方法和治疗手段的局限,其成为全球主要的公共卫生难题。叶酸修饰的磁性纳米材料由于同时具有肿瘤细胞靶向性和磁性,不仅可以用于肿瘤组织的成像和肿瘤细胞的检测,还可以用于肿瘤患者的磁热疗、药物载体和基因载体,为肿瘤的靶向诊治提供技术手段。本文综述了叶酸修饰的磁性纳米材料在肿瘤诊断和治疗中的研究进展。     

磁性纳米粒子作用于肝癌细胞的生物学效应的研究进展

磁性纳米粒子,是一类智能型的纳米材料,因其特有的性质,被广泛应用于生物医学领域,在肝癌的治疗方面也有大量的实验性研究和成果。研究和探索磁性纳米粒子治疗肝癌的新方法和途径,有着很大的现实意义。本文就磁性纳米粒子作用于肝癌细胞的生物学效应的研究现状和进展进行总结整理,从三个方面进行了综述:磁性纳米粒子直接作用于肝癌细胞,探索磁性纳米粒子的生物相容性、在肝癌细胞的分布方式以及磁性纳米粒子本身对肝癌细胞的生物学效应的影响;磁性纳米粒子协同外加磁场(稳恒磁场、极低频交变磁场和高频交变磁场)作用于肝癌细胞;磁性纳米粒子外加修饰(磁性白蛋白纳米颗粒、纳米磁流体、磁性脂质体等),作为药物载体作用于肝癌细胞。     

磁性纳米颗粒作为载体在基因转染中的研究进展

磁性纳米颗粒具有很强的结合、浓缩与保护DNA的作用,具有超顺磁性、较高的安全性和低的免疫原性,可以结合大片段DNA,在外加磁场的作用下可实现安全、高效的基因靶向性运输,提高外源基因的转染效率。由于磁性纳米颗粒的独特性质,使得其作为非病毒载体在基因治疗中的应用进展迅速。我们简要介绍磁性纳米材料的特点、种类及结构,磁性纳米基因载体的特点,以及磁性纳米颗粒作为载体在基因转染中的应用情况。     

磁小体的生物合成及用于肿瘤靶向治疗的研究进展

趋磁细菌产生的磁小体是生物膜包被的磁性纳米颗粒,具有优良的纳米磁特性;相比化学合成的磁性纳米材料,其生物来源赋予磁小体更好的生物相容性和遗传可操作性.在生物医学领域,除了用于磁热疗进行肿瘤治疗外,最近几年其作为靶向药物载体、可能参与肿瘤微环境调控的性质得到研究者的广泛关注;同时DNA重组技术的发展解决了磁小体的产率低而趋磁细菌难培养的问题.本文综述了磁小体的生物合成及其相关研究进展,并对其应用前景进行了展望.     

纳米材料在农作物领域的应用及展望

近年来,纳米材料成为农业领域的一个研究热点,受到了国内外学者的广泛关注。纳米材料基于其尺寸小的特点,可以在穿透植物细胞壁后,通过内吞作用被细胞吸收,进而对植物生长产生影响。纳米材料被广泛应用于植物遗传转化、作物生长发育和植物健康等农作物领域,尤其在遗传转化领域,其可作为转化载体与基因编辑技术综合运用,对作物进行遗传改良。基于此,对纳米材料在植物体内的吸收、转运机制及其在农作物领域的应用进展进行了综述,重点探讨了纳米材料在植物遗传转化方面的研究进展,并对其在农作物领域亟待解决的问题和后续发展方向进行了展望,以期为拓宽纳米材料的应用领域提供参考。     

综述与专论: 纳米酶在疾病诊断中的应用

纳米酶是近年来我国科学家发现的一类自身蕴含酶学特性的纳米材料。作为一种新型人工模拟酶,纳米酶具有经济、稳定、易于大批量生产的优势. 更重要的是,纳米酶是一个双功能或者多功能的分子,它不仅具有催化活性,还兼有纳米材料特有的物理和化学性质,如磁性、荧光、光热特性等. 纳米酶的出现为酶催化反应在疾病诊断中的应用提供了新思路,新方法和新工具. 本文将重点介绍近几年纳米酶在疾病诊断方面的应用,涵盖了癌症、代谢性疾病、传染性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病和炎症性疾病等不同疾病类型,并对该领域未来的发展方向进行了讨论和展望.     

铁蛋白的生物工程应用

铁蛋白是一种普遍存在于生物体内的储铁蛋白,具有铁离子代谢、抗氧化胁迫及消除其他过量金属离子毒害作用的功能。随着对铁蛋白结构和生化功能认识的深入,铁蛋白作为一个含有四氧化三铁核心的特殊蛋白复合体,被广泛应用于生物医学、纳米材料、生物分子成像等各种生物工程领域。该综述针对已知的主要铁蛋白分子,论述了铁蛋白的结构及酶活性机理,基于铁蛋白的多功能分子骨架应用,以及基于铁蛋白磁性的生物分子开关等热点研究,最后对铁蛋白生物工程、生物医学领域的应用和发展进行了展望。     

纳米磁性液体的性质、制备方法及其在生物医药中的应用进展

纳米磁性液体是一种新型的功能材料,其在蛋白质、核酸分离纯化、微生物检测、基因治疗等方面有着广泛的应用前景。磁性纳米材料现已广泛应用于我们生产生活中的各个领域,其应用可谓包罗万象,它在旋转轴动态密封、扬声器制作、阻尼器件制造、选矿分离、治疗癌症、精密研磨和抛光等方面具有极大的价值。本文对纳米磁性液体的性质和制备进行了简介,并详细介绍了其功能及其在蛋白质、核酸分离纯化和在细胞分离、微生物检测、基因治疗方面的应用。并对其发展前景进行了展望。     

硫族纳米材料的合成、应用以及生物效应的研究进展

硫族纳米材料由于其独特的物理性质和化学结构,在许多领域有广泛的应用前景。笔者综述了纳米硫化镉和纳米硫化铅的主要合成方法和应用进展。基于硫族纳米材料广泛的应用,阐述了其对生态环境的生物效应。展望了新型绿色环保、高效能的纳米材料的设计思路与合成方法。