以低维铁基材料为典型代表的磁性纳米材料，在医学健康领域具有重要且广阔的应用前景，近年来引起了国内外研究者的广泛关注和大量研究。本文基于国家自然科学基金重点项目（项目号：51832001），专题综述了项目组近几年在高性能铁基纳米颗粒合成、相关形成机制研究以及生物医学应用等方面取得的进展。此外，也探讨了一系列典型二维铁基纳米材料及其复合结构的可控合成、界面性质调控以及其在生物医学领域的应用前景。
项目组近年来针对高性能医用铁基纳米材料的制备新技术及其机理研究，开展的相关研究工作取得了系列进展。开发了气‒液微反应单元流体合成方法、程序降温法、磁致内热法、溶剂化效应等一系列铁基纳米材料合成方法，制得了具有良好 T1-MRI 造影效果的极小氧化铁纳米颗粒（ESIONPs），具有良好磁学性能、MRI造影效果和纳米酶催化活性的普鲁士蓝纳米颗粒（PBNPs），以及室温下具有灵敏NO2传感性能的Au‒rGO‒α-Fe2O3复合材料等。基于新的合成方法以及分子动力学模拟手段对重要铁基纳米颗粒IONPs和PBNPs 的形成机制进行了研究，开展了ESIONPs 用于T1-MRI 造影、USPBNPs 用于类风湿性关节炎的治疗、Au‒rGO‒α-Fe2O3材料用于室温下对NO2的气敏响应等应用研究，开发了用于HRTEM图像快速精准分析的 U-net 神经网络算法、用于单个细胞内铁质量高精度定量的技术、以及定量获取 IONPs 标记活细胞磁矩的测量系统。利用这些研究成果，项目组将继续推动低维铁基材料的制备及相关生物医学应用研究，并进一步深入探索材料的形成机制与功能化途径，进而指导高性能低维铁基材料制备技术的持续发展。为低维铁基材料的诊疗应用以及体外多功能检测器件的广泛应用提供高质量的材料保障。
该文章目前已在《硅酸盐学报》发表，J Chin Ceram Soc, 2023, 51(2): 345–353. DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220511
