介孔二氧化硅纳米颗粒的制备与表征
癌症仍然是一种高度致命的疾病，在世界各地的健康问题中名列前茅。癌症治疗的功效通常受限于抗癌药物缺乏特异性，反过来导致低治疗指数和较为严重的副作用。本论文首先利用共沉淀法制备了分散较为均匀的超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒，然后通过溶胶凝胶法制备了磁性介孔硅纳米颗粒。通过XRD，VSM以及TEM的检测发现，该颗粒粒径约为100nm，分散均匀。通过细胞毒性检测，发现利用本方法制备的磁性介孔硅纳米颗粒具有较低的细胞毒性，在生物医用领域有潜在的应用价值。关键词介孔二氧化硅纳米颗粒；磁性纳米颗粒；介孔二氧化硅纳米颗粒
目录
1 绪论 ..1
1. 1 纳米颗粒 1
1.1.1 纳米颗粒的定义 1
1.1.2 纳米颗粒在生物领域的应用 1
1. 2 磁性纳米颗粒 2
1.2.1 定义 2
1.2.2 性质及分类 3
1.2.3 磁性纳米颗粒的应用 4
1. 3 介孔硅纳米颗粒 5
1.3.1 介孔硅纳米颗粒的定义 5
1.3.2 介孔硅纳米颗粒合成 5
1.3.3 介孔硅纳米颗粒应用 6
2 磁性介孔硅纳米颗粒的合成与表征 9
2.1 实验试剂 9
2.2 实验仪器 9
2.3 实验内容 10
2.3.1 化合物Fe3O4纳米颗粒的合成 10
2.3.2 化合物介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）的合成 10
2.3.3 细胞培养 10
2.3.4 细胞活力（MTT测定） 11
2.3.5 荧光显微镜 11
2. 4 结果讨论 11
2.4.1 改性Fe3O4磁性纳米粒子的TEM表征 11
2.4.2 改性Fe3O4磁性纳米粒子的粒径检测 12
2.4.3 Fe3O4磁性纳米粒子的XRD表征 13
2.4.4 Fe3O4磁性纳米粒子的磁性能VSM检测 13
2.4.5 介孔硅纳米粒子的磁性能VSM检测 14
2.4.6 磁性介孔硅纳米颗粒的TEM、SEM表征与粒径检测 15< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
br /> 2.4.7 细胞毒性MMT检测 15
2.4.8 细胞吞噬分析 16
结 论....................................................................................................................................17
致 谢 18
参 考 文 献 19
绪论
纳米颗粒
1.1.1 纳米颗粒的定义
纳米科作用。根据定义，纳米技术（有时缩写为“纳米技术”）是在原子和分子尺度上操纵学和纳米技术的指数增长无疑将人类引向新的革命。纳米技术后来被诺伊奥谷口于1974年提出。为了将纳米技术的幻想变为现实，G Binnig而H Rohrer在20世纪80年代发明了原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM），这些都发挥了十分重要的物质的研究。纳米技术将化学，物理学，生物学，医学和工程学融入一个新的多维和革命性科学学科。在词源学上，前缀“纳米”来自希腊词“矮”，而在公制系统中，它指的是十亿分之一米。对于街头艺人来说，很难理解任何事物，所以为了比较起见，我们可以说纳米颗粒非常小，以至于其中的10万人排成等于单个人发或单个纳米颗粒的宽度一个细胞就相当于一辆汽车内的蚂蚁。[2]换句话说，并排放置的十个氢原子形成单个纳米。由于高表面积体积比和量子限制效应，纳米颗粒与其大块材料相比表现出非常不同且优异的物理和化学性质。为了进一步阐明物理性质和纳米尺度之间的关系，我们可以说银和金纳米粒子（表面等离子体共振），量子点的优良发光（量子限制），碳（碳纳米管）的硬度和磁性中的超顺磁性只有当材料的尺寸缩小到原子的小簇时才被观察到。在化学反应性方面，通常无反应但在纳米尺度上变得非常活跃。
纳米技术在改善生物医学研究和临床医学方面具有巨大的潜力，因为在细胞水平上遇到的动物细胞（直径为10,000至20,000纳米）[3]和大的生物分子（例如抗体，膜受体，核酸应用，由于酸和蛋白质）也可以分类为纳米结构。因此，可以使用比人细胞小100至10000倍的纳米结构与存在于细胞表面和细胞内的生物分子相互作用。纳米材料和生物实体之间的这种有效的相互作用导致出现了一种称为纳米医学的新学科。
1.1.2 纳米颗粒在生物领域的应用
它主要是纳米技术的医学应用，其中化学家和材料科学家，生物学家与物理学家，医学博士和毒理学家进行交互，合成用于疾病诊断，预防和治疗的纳米级工具，并获得对疾病的复杂潜在病理生理学的更多理解。纳米粒子的独特材料特性包括高表面积，易表面修饰，小尺寸和独特的磁性或光学性质，使其成为生物医学应用的有希望的候选者[4]。因此，在过去的几年中，各种纳米结构被设计为与生物系统相互作用。纳米药物的发展很少描述如下;硅基纳米线用于电检测血清中存在的癌细胞中过表达的标记蛋白的飞摩尔浓度。 Gold和DNA nanoconjugate鉴定标记蛋白的灵敏度比传统ELISA试验高百万倍后来同一作者将这一想法扩展到检测核酸序列，小分子和无机离子。据报道，镉硒量子点用于对前哨淋巴结和肺组织进行成像[5]。
磁性纳米晶体显示出用于疾病诊断和治疗监测的巨大潜力，并且因此已经批准几种Ferumoxytol用于铁替代疗法，SPION制剂用于临床，包括Ferridex I.V.用于脾脏和肝脏成像， Combidex用于成像淋巴结转移[6]。FITC掺杂的二氧化硅纳米粒子为高效生物标记铺平了道路。抗体结合的顺磁性脂质体（直径300350nm）通过磁共振成像（MRI）使肿瘤血管生成的可视化成为可能[7]。金抗体偶联物提供了流感病毒的快速诊断。最近，纳米金属有机骨架（NMOF）已经被评估为药物递送和不同的成像模式，例如MRI，CT和光学成像（OI）。此外，还设计了许多药物和基因递送纳米治疗药物，用于增强癌症组织循环系统中的渗透和滞留，并最终实现药物和基因向目标部位的特定递送，并增强医学成像。
目录
1 绪论 ..1
1. 1 纳米颗粒 1
1.1.1 纳米颗粒的定义 1
1.1.2 纳米颗粒在生物领域的应用 1
1. 2 磁性纳米颗粒 2
1.2.1 定义 2
1.2.2 性质及分类 3
1.2.3 磁性纳米颗粒的应用 4
1. 3 介孔硅纳米颗粒 5
1.3.1 介孔硅纳米颗粒的定义 5
1.3.2 介孔硅纳米颗粒合成 5
1.3.3 介孔硅纳米颗粒应用 6
2 磁性介孔硅纳米颗粒的合成与表征 9
2.1 实验试剂 9
2.2 实验仪器 9
2.3 实验内容 10
2.3.1 化合物Fe3O4纳米颗粒的合成 10
2.3.2 化合物介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNs）的合成 10
2.3.3 细胞培养 10
2.3.4 细胞活力（MTT测定） 11
2.3.5 荧光显微镜 11
2. 4 结果讨论 11
2.4.1 改性Fe3O4磁性纳米粒子的TEM表征 11
2.4.2 改性Fe3O4磁性纳米粒子的粒径检测 12
2.4.3 Fe3O4磁性纳米粒子的XRD表征 13
2.4.4 Fe3O4磁性纳米粒子的磁性能VSM检测 13
2.4.5 介孔硅纳米粒子的磁性能VSM检测 14
2.4.6 磁性介孔硅纳米颗粒的TEM、SEM表征与粒径检测 15< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
br /> 2.4.7 细胞毒性MMT检测 15
2.4.8 细胞吞噬分析 16
结 论....................................................................................................................................17
致 谢 18
参 考 文 献 19
绪论
纳米颗粒
1.1.1 纳米颗粒的定义
纳米科作用。根据定义，纳米技术（有时缩写为“纳米技术”）是在原子和分子尺度上操纵学和纳米技术的指数增长无疑将人类引向新的革命。纳米技术后来被诺伊奥谷口于1974年提出。为了将纳米技术的幻想变为现实，G Binnig而H Rohrer在20世纪80年代发明了原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM），这些都发挥了十分重要的物质的研究。纳米技术将化学，物理学，生物学，医学和工程学融入一个新的多维和革命性科学学科。在词源学上，前缀“纳米”来自希腊词“矮”，而在公制系统中，它指的是十亿分之一米。对于街头艺人来说，很难理解任何事物，所以为了比较起见，我们可以说纳米颗粒非常小，以至于其中的10万人排成等于单个人发或单个纳米颗粒的宽度一个细胞就相当于一辆汽车内的蚂蚁。[2]换句话说，并排放置的十个氢原子形成单个纳米。由于高表面积体积比和量子限制效应，纳米颗粒与其大块材料相比表现出非常不同且优异的物理和化学性质。为了进一步阐明物理性质和纳米尺度之间的关系，我们可以说银和金纳米粒子（表面等离子体共振），量子点的优良发光（量子限制），碳（碳纳米管）的硬度和磁性中的超顺磁性只有当材料的尺寸缩小到原子的小簇时才被观察到。在化学反应性方面，通常无反应但在纳米尺度上变得非常活跃。
纳米技术在改善生物医学研究和临床医学方面具有巨大的潜力，因为在细胞水平上遇到的动物细胞（直径为10,000至20,000纳米）[3]和大的生物分子（例如抗体，膜受体，核酸应用，由于酸和蛋白质）也可以分类为纳米结构。因此，可以使用比人细胞小100至10000倍的纳米结构与存在于细胞表面和细胞内的生物分子相互作用。纳米材料和生物实体之间的这种有效的相互作用导致出现了一种称为纳米医学的新学科。
1.1.2 纳米颗粒在生物领域的应用
它主要是纳米技术的医学应用，其中化学家和材料科学家，生物学家与物理学家，医学博士和毒理学家进行交互，合成用于疾病诊断，预防和治疗的纳米级工具，并获得对疾病的复杂潜在病理生理学的更多理解。纳米粒子的独特材料特性包括高表面积，易表面修饰，小尺寸和独特的磁性或光学性质，使其成为生物医学应用的有希望的候选者[4]。因此，在过去的几年中，各种纳米结构被设计为与生物系统相互作用。纳米药物的发展很少描述如下;硅基纳米线用于电检测血清中存在的癌细胞中过表达的标记蛋白的飞摩尔浓度。 Gold和DNA nanoconjugate鉴定标记蛋白的灵敏度比传统ELISA试验高百万倍后来同一作者将这一想法扩展到检测核酸序列，小分子和无机离子。据报道，镉硒量子点用于对前哨淋巴结和肺组织进行成像[5]。
磁性纳米晶体显示出用于疾病诊断和治疗监测的巨大潜力，并且因此已经批准几种Ferumoxytol用于铁替代疗法，SPION制剂用于临床，包括Ferridex I.V.用于脾脏和肝脏成像， Combidex用于成像淋巴结转移[6]。FITC掺杂的二氧化硅纳米粒子为高效生物标记铺平了道路。抗体结合的顺磁性脂质体（直径300350nm）通过磁共振成像（MRI）使肿瘤血管生成的可视化成为可能[7]。金抗体偶联物提供了流感病毒的快速诊断。最近，纳米金属有机骨架（NMOF）已经被评估为药物递送和不同的成像模式，例如MRI，CT和光学成像（OI）。此外，还设计了许多药物和基因递送纳米治疗药物，用于增强癌症组织循环系统中的渗透和滞留，并最终实现药物和基因向目标部位的特定递送，并增强医学成像。
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