适用于多种生物医学领域的高性能铁基磁性纳米材料

磁性纳米材料已经被广泛用于生物医学的多个领域，如，磁共振成像、磁热疗、药物载体、基因递送、生物检测、细胞标记、组织支架等。近期也有研究表明磁性纳米颗粒结合磁脉冲序列能够快速改善小鼠抑郁样症状。铁基磁性纳米材料在人体中具有更高的生物安全性。氧化铁纳米颗粒已被美国食品药品监督管理局批准进行临床应用。然而，铁基磁性纳米颗粒和生物体系的相互作用相当复杂，可能会干扰体内铁的正常生理代谢、降低细胞活性。这些潜在的细胞毒性呈剂量相关性，即高浓度的磁性纳米颗粒将会导致更严重的副作用。因此，为了最小化磁性纳米颗粒在体内造影和治疗的最低有效浓度，高结晶度、高磁性的纳米颗粒的制备是非常重要的。此外，磁性纳米颗粒可能无法满足各种不同的临床需求。例如，在药物运输中球形磁性纳米颗粒未必是最好的选择。因此，为了拓宽磁性纳米颗粒的适用范围，一方面通过改变颗粒本身的尺寸、形貌和组份等结构特征，调控磁学效应和类酶活性；另一方面通过诱导磁性纳米颗粒以特定取向和排布进行组装，催生出如方向依赖性产热、各向异性的力学属性、超声-磁共振双模造影等新功能。本文总结了上述适用于多种生物医学领域的高性能磁性纳米颗粒的制备方法、调控手段及其特殊效应。该成果已在Nano Research上在线发表。

Gu, N., Zhang, Z. & Li, Y. Adaptive iron-based magnetic nanomaterials of high performance for biomedical applications. Nano Res. (2021).

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3546-1