氧化铁纳米材料的制备、表征、应用与安全性PDF电子书下载

第1章 氧化铁纳米材料的应用领域 1

1.1 在磁共振成像检测和生物医学中的应用 1

1.1.1 新一代氧化铁微粒磁共振成像造影剂 2

1.1.2 检测超顺磁氧化铁微粒的磁共振成像方法 3

1.1.3 以超顺磁氧化铁微粒为探针的磁共振细胞影像 3

1.1.4 以超顺磁氧化铁微粒为探针的磁共振分子影像 10

1.1.5 小结 11

1.2 在基因工程中的作用 12

1.2.1 基因工程的概念 12

1.2.2 基因载体的性质 12

1.2.3 磁性氧化铁纳米粒的特点 12

1.2.4 在基因工程中应用的基础研究 13

1.2.5 在基因工程中的应用前景 14

1.3 在肿瘤热疗中的应用 15

1.3.1 肿瘤磁靶向热疗的概念及原理 15

1.3.2 应用于肿瘤磁靶向热疗的磁性纳米粒种类 16

1.3.3 在肿瘤热疗中的应用 20

1.3.4 问题与展望 23

1.4 在涂料中的应用 24

1.4.1 在油漆中的应用 25

1.4.2 在新型涂料中的应用 26

1.5 在其他方面的应用 27

1.5.1 在环境领域的应用 27

1.5.2 在催化领域的应用 28

参考文献 29

第2章 氧化铁纳米材料的制备方法 40

2.1 物理制备方法 40

2.1.1 高能机械球磨法 40

2.1.2 超声沉淀法 40

2.1.3 喷雾热解法 41

2.1.4 冷冻干燥法 41

2.1.5 物理气相沉积法 41

2.1.6 惰性气体冷凝法 41

2.2 生物合成方法 41

2.3 化学制备方法 43

2.3.1 化学沉淀法 45

2.3.2 模板法 48

2.3.3 水热法 51

2.3.4 高温分解法 52

2.3.5 溶胶-凝胶法 54

2.3.6 多元醇法 55

2.3.7 气相法 56

2.3.8 超声波分解 57

2.3.9 流动注射合成 57

2.3.10 电化学方法 59

2.4 磁性纳米颗粒在临床诊断中的应用 62

参考文献 63

第3章 氧化铁纳米材料的特性与表征 70

3.1 氧化铁纳米材料的特性 70

3.1.1 电磁性能 70

3.1.2 力学性能 77

3.1.3 热学性能 79

3.1.4 光学性能 82

3.2 氧化铁纳米材料的表征 87

3.2.1 氧化铁纳米材料的X射线衍射表征 88

3.2.2 氧化铁纳米材料的透射电镜及光谱分析 93

3.2.3 氧化铁纳米材料的扫描电镜分析 99

3.2.4 氧化铁纳米材料的扫描探针显微术 104

3.2.5 氧化铁纳米材料的光谱学和磁共振表征 110

参考文献 122

第4章 氧化铁纳米材料的一般毒性 125

4.1 急性毒性 125

4.1.1 经消化道急性毒性 125

4.1.2 经呼吸道急性毒性 127

4.1.3 经腹腔急性毒性 128

4.1.4 经静脉急性毒性 129

4.2 亚急（慢）性毒性 133

4.2.1 经消化道亚急（慢）性毒性 133

4.2.2 经呼吸道亚急（慢）性毒性 134

4.2.3 经腹腔亚急（慢）性毒性 135

4.2.4 经静脉亚急（慢）性毒性 137

参考文献 143

第5章 氧化铁纳米材料的致突变试验和代谢动力学研究 145

5.1 致突变试验 145

5.1.1 纳米材料的致突变试验概述 145

5.1.2 鼠伤寒沙门氏菌肝微粒体酶试验 145

5.1.3 小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验 146

5.1.4 小鼠精子畸变试验 147

5.1.5 纳米材料可能的遗传毒理学机理 148

5.1.6 小结 149

5.2 毒物代谢动力学 149

5.2.1 毒物代谢动力学概述 149

5.2.2 氧化铁纳米粒在动物体内的分布 149

5.2.3 经修饰的氧化铁纳米粒在动物体内的代谢动力学 150

5.2.4 外加磁场对氧化铁纳米粒体内分布的影响 152

5.2.5 免疫球蛋白修饰对氧化铁纳米粒体内分布的影响 152

5.2.6 小结 153

参考文献 154

第6章 氧化铁纳米材料的生物相容性及细胞毒理学研究 156

6.1 生物相容性 156

6.1.1 生物相容性的概念 156

6.1.2 医用材料生物相容性评价程序的发展及相关标准 157

6.1.3 生物相容性的分类及评价方法 161

6.1.4 氧化铁纳米材料的生物相容性 164

6.1.5 小结 166

6.2 对细胞凋亡的影响 166

6.2.1 细胞凋亡概述 166

6.2.2 细胞凋亡的生物学变化 167

6.2.3 细胞凋亡的几种检测方法 168

6.2.4 对凋亡细胞的形态学影响 170

6.2.5 对细胞凋亡率的影响 173

6.2.6 对细胞周期的影响 173

6.2.7 对细胞质膜的改变 175

6.2.8 对细胞DNA的影响 178

6.2.9 对线粒体膜电位的影响 180

6.2.10 对凋亡细胞相关蛋白和酶的影响 183

6.3 对亚细胞组分功能的影响 186

6.3.1 对细胞膜的损伤作用 186

6.3.2 对微粒体的损伤作用 188

6.3.3 对溶酶体的损伤 190

6.4 对细胞的氧化应激作用 192

6.4.1 自由基与氧化损伤 192

6.4.2 氧化铁纳米粒对细胞的氧化应激作用 196

6.5 对细胞钙离子浓度的影响 200

6.5.1 Fe2 O3纳米粒子对RAW264.7 细胞［Ca2+]i的影响 201

6.5.2 Fe2O3纳米粒子对细胞［Ca2+ ]i影响机制研究 206

6.5.3 不同时间Fe2 O3纳米粒子对HepG2细胞［Ca2+］i的影响 209

6.6 对细胞其他方面的毒性作用 211

6.6.1 纳米Fe2 O3对仓鼠肺成纤维细胞的毒性作用 211

6.6.2 纳米Fe3 O4对A549细胞的毒性研究 213

6.6.3 Fe2 O3纳米粒子对RAW 264.7 细胞活力的影响 213

6.6.4 Fe2 O3纳米粒子对HepG2细胞活力的影响 214

6.6.5 Fe3O4纳米粒对人正常肝细胞HL-7702的细胞毒性 214

6.6.6 超顺磁性铁纳米粒标记对视网膜前体细胞体外培养的影响 215

6.6.7 磁性氧化铁纳米粒对HeLa和HEK293细胞的毒性作用 215

参考文献 215

第7章 氧化铁纳米材料毒性解决方案 220

7.1 不同化学修饰对氧化铁纳米材料毒性的影响 220

7.1.1 有机小分子修饰 221

7.1.2 无机分子修饰 223

7.1.3 聚合物大分子修饰 225

7.2 不同尺度的氧化铁纳米材料对毒性的影响 231

7.2.1 尺度小于10nm的氧化铁纳米材料 231

7.2.2 尺度为10～19 nm的氧化铁纳米材料 232

7.2.3 尺度为20～39 nm的氧化铁纳米材料 233

7.2.4 尺度为40～59 nm的氧化铁纳米材料 233

7.2.5 尺度为60～100 nm的氧化铁纳米材料 234

7.3 表面不同基团和电荷对毒性的影响 235

7.4 氧化铁纳米粒在体内的清除 239

参考文献 240

第8章 总结与展望 247

8.1 纳米材料的安全性评价 247

8.1.1 纳米材料安全性评价框架 247

8.1.2 纳米材料安全性研究的主要方向 248

8.1.3 纳米材料的安全性评价程序相关问题 249

8.1.4 氧化铁纳米材料毒理学研究的现状及发展趋势 251

8.2 氧化铁纳米材料毒性解决方案的构想 254

8.2.1 降低氧化铁纳米材料毒性可能的几种方案 254

8.2.2 氧化铁纳米材料安全性研究措施和构想 255

8.2.3 评价纳米材料对人类和环境风险的建议步骤 256

参考文献 258

索引 260