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磁性纳米颗粒有哪些应用?

  磁性纳米颗粒在生物医学方面的应用主要分为两大类:体外应用与体内应用。


  体外应用:


  在生物分离上,磁性纳米粒子体积小、表面积大,具有分散性好,可快速有效的结合生物分子,并且这种结合是可逆的,另外絮团形成可以被控制,因而使用磁性纳米粒子进行分离优于使用微米级树脂和珠子的传统方法。大多数分离用的磁性纳米粒子是超顺磁的-在无外加磁场时,粒子无磁性,均匀悬浮在溶液中,而当使用外加磁场时,粒子具有磁性可被磁分离。磁性纳米粒子表面连接的具有生物活性的吸附剂或其他配体等活性物质可与特定生物分子或细胞特异性结合,在外加磁场作用下分离。磁性分离方法基本只包括2个步骤:1.用磁性纳米粒子标记目标分子或细胞;2.通过磁分离装置分离出目标分子或细胞。利用磁性纳米粒子分离的例子之一是把特异性抗体与磁性纳米粒子结合,可将磁性纳米粒子连接在特定细胞上,外加磁场即可快速将结合磁性纳米粒子的细胞分离或进行免疫分析。这样的方法特异性高、分离迅速、重现性好。又如,将葡萄糖-DEAE包裹在磁性纳米粒子表面,利用带正电荷的DEAE与带负电荷的核酸之间的电荷吸附作用,通过离子交换,在细菌裂解上清中提纯质粒。


  免疫分析是现代生物分析技术中重要的一种方法,利用它可对蛋白质、抗原、抗体及细胞进行定量分析。例如在免疫检测中,经常用一些具有特殊物理化学性质的标记物如放射性同位素、酶、胶体金和有机荧光染料分子等对抗体(或抗原)进行偶联标记,在抗原、抗体识别后,通过对标记物的定性或定量检测而达到对抗原(或抗体)检测的目的。由于磁性纳米粒子具有超顺磁性,为样品的分离、富集和提纯提供了很大方便,在免疫检测方面受到广泛关注。


  体内应用:


  影响体内应用的磁性纳米粒子的2个主要特性是大小和表面功能。超顺磁氧化铁纳米颗粒(Superparamagnetic Iron Oxide,SPIOs)的直径对它们在体内的生物分布有很大影响。直径为10-40nm的颗粒包括超小的超顺磁氧化铁纳米颗粒可以在血液循环中滞留较长时间,它们可以通过毛细血管壁,并常被去往淋巴结和骨髓的巨噬细胞所吞噬。


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