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四氧化三铁磁性复合粒子的制备及应用研究

颜峰  
【摘要】: 磁性纳米粒子由于其独特的磁性质,在生物、医药、临床诊断等领域展现出广阔的应用前景。本论文以共沉淀法制备的Fe_3O_4纳米粒子为基础粒子,系统研究了Fe_3O_4磁性复合粒子的制备、表征及在生物分离中的应用。论文主要包括以下内容: 系统研究了不同表面性质的油酸修饰Fe_3O_4纳米粒子对细乳液法制备Fe_3O_4/Polystyrene复合粒子的影响。通过单层油酸修饰的Fe_3O_4纳米粒子制备了形态规则、磁物质含量可控的Fe_3O_4/Polystyrene复合粒子,在此基础上制备了羧基功能化的Fe_3O_4/Polystyrene复合粒子,为偶联生物分子奠定了良好的基础。 采用MPS与苯乙烯共聚合包覆Fe_3O_4与St?ber法相结合的方法制备了Fe_3O_4/poly(St-co-MPS)/SiO2复合粒子。通过对制备过程的系统研究,发现细乳液过程中MPS的浓度至关重要。MPS为二氧化硅生长提供有效的硅羟基,随MPS浓度增加Fe_3O_4/poly(St-co-MPS)复合粒子表面硅羟基增多、电位增加,有效地提高了复合粒子的分散性和与二氧化硅的相容性,从而制备了强外磁场响应的核壳Fe_3O_4/poly(St-co-MPS)/SiO2磁性复合粒子。 首次采用“Bottom-up”与“Top-down”相结合的新颖方法制备了Fe_xO_y/SiO_2多孔磁性复合粒子,制备得到的多孔磁性复合粒子具有比表面积高、饱和磁化强度高、孔径可调控的特点。 以IDA-Ni2+功能化Fe_3O_4/poly(St-co-MPS)/SiO2磁性复合粒子,利用IDA-Ni2+与具有组氨酸残基的蛋白之间的特异相互作用,从细菌裂解液中提取高纯度的目标蛋白。利用DNA在二氧化硅表面高盐吸附、低盐脱附的特点,用Fe_xO_y/SiO_2复合粒子从细菌裂解液中提取高纯度的质粒DNA,与商业化的试剂盒相比具有简单、快速和提取效率高的优点。


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