磁性材料在生物医学领域的应用

磁性材料在生物医学领域的应用

赵宾2016.01.02Catalogue1.磁性材料的简要介绍通常认为，磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够产生磁性的物质。实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同。指南针的鼻祖-司南根据物质的磁化率，可以把物质的磁性分为五类：1、抗磁性，χ为甚小的负数（大约在-10-6量级），在磁场中受微弱的斥力，如金、银。2、顺磁性，χ为正数（大约在10-3~10-6量级）在磁场中受微弱的引力，如铂、钯、奥氏体不锈钢。3、铁磁性，χ为很大的正数，在较弱磁场作用下可以产生很大的磁化强度，如铁、钴、镍。4、亚铁磁性，χ处于铁磁体与顺磁体之间，即通常所说的磁铁矿、铁氧体等。

5、反铁磁性，χ为小正数，高于某一温度时其行为与顺磁体相似，低于某一温度磁化率与磁场的取向有关。磁化率：物体在磁场中被磁化的程度与磁化场的强度有关，其关系为M=χH，χ即为磁化率磁化来源：铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内就形成了一个个天然的磁性区域—磁畴。铁磁材料内部的磁畴排列杂乱无章，磁性相互抵消，因此对外不显示磁性。铁磁材料之所以具有高导磁性，是因为在它们的内部具有一种特殊的物质结构—磁畴。磁畴是怎么形成的？磁畴因受外磁场作用而顺着外磁场的方向发生归顺性重新排列，在内部形成一个很强的附加磁场。（a）无外磁场情况（b）有外磁场情况磁性表征：1、磁化曲线2、磁滞回线磁化曲线是表示物质中的磁场强度H与所感应的磁感应强度B或磁化强度M之间的关系。

磁滞回线表示磁场强度周期性变化时，磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线。它表明了强磁性物质反复磁化过程中磁化强度M或磁感应强度B与磁场强度H之间的关系。H表示磁场强度M表示磁化强度磁性表征：2、磁滞回线矫顽力剩余磁化强度WangX,YuJ.ApplicationofFe3O4/grapheneoxidecompositefortheseparationofCs(I)andSr(II)fromaqueoussolution[J].JournalofRadioanalytical&NuclearChemistry,2015,303(1):807-813.JiaoT,LiuY,WuY,etal.FacileandScalablePreparationofGrapheneOxide-BasedMagneticHybridsforFastandHighlyEfficientRemovalofOrganicDyes[J].ScientificReports,2015,5.宏观图片2、磁性材料在生物医学领域中应用1在核磁共振成像（MRI）中的应用在靶向给药中的应用在靶向热疗中的应用23靶向给药

生物导向-将特定的抗体结合在磁性载体表面，通过与肿瘤细胞表面的抗原性识别器发生特异性结合，使药物准确运送到肿瘤细胞中。

物理导向———利用外加磁场，使磁性药物载体在病变部位富集，减小正常组织的药物暴露，降低毒副作用，提高药物的疗效。靶向给药

磁性颗粒外部包裹着特有病毒的抗体，注射入人体进行检测，一旦人体内存