生物体内纳米磁性矿物质（Fe3O4）的磁畴结构研究

分析了磁铁矿粒子的单畴临界尺寸,表明生物体内的纳米磁铁矿粒子具有单畴特性.分别讨论了石鳖、趋磁细菌及蜜蜂体内纳米磁铁矿粒子的磁畴结构及磁矩分布,探讨了与地磁场相互作用下它们的生物导航功能机制.     

单畴磁铁矿磁接收器磁学模型

很多生物可以利用地磁场辨别方向和方位,而生物磁铁矿被广泛发现存在于这些生物体中,研究者认为,生物磁铁矿与周围组织(包括神经组织)构成磁接收器,它在与外界磁场的相互作用中,将外界磁场信息转化成神经信息促使生物作出相应的反应;生物磁铁矿磁接收器理论包括单畴磁铁矿磁接收器模型和超顺磁磁铁矿磁接收器模型;趋磁细菌体内存在典型的单畴磁铁矿颗粒,本文中,以趋磁细菌为例,从磁学理论角度出发,定性的探讨了单畴磁铁矿磁接收器的磁学模型和工作机制:在外磁场中,外面包围着生物膜的单畴晶体会受到力的作用,单畴晶体把力转加给生物膜,再被生物膜中的机械感受器接收到,再转变为刺激信号,引起细胞相应的运动行为;或者是,磁铁矿粒子通过与生物膜的结合,把受到的力转变为打开或关闭离子通道,影响离子的流入,跨膜电势发生改变,从而产生刺激信号;多个单畴晶体及膜的存在会导致信号的增加与放大.     

蜜蜂体内的磁接收器

很多生物体内存在纳米磁铁矿颗粒,它们为体内的磁接收器奠定了生物物理基础,而磁接收器可以使这些生物能够利用磁场来辨别方位以及方向.蜜蜂腹部同样存在超顺磁磁铁矿颗粒,这些生物磁铁矿粒子尺寸的变化与铁沉积囊泡膜的相互抗拒作用以及与细胞骨架的相互作用组成一个完整的磁接收器系统,可以感觉磁场的变化并诱发神经信号的传递.     

超顺磁磁铁矿磁接收器磁学模型

生物磁铁矿磁接收器理论模型包括单畴磁铁矿磁接收器模型和超顺磁磁铁矿磁接收器模型.蜜蜂体内存在典型的超顺磁磁铁矿颗粒.本文以蜜蜂为例,从磁学理论角度出发,定性的探讨了超顺磁磁铁矿磁接收器的磁学模型和工作机制.在外磁场作用下,每个超顺磁颗粒会受到力的作用,同时伴随着尺寸沿着一定方向的收缩和扩张.超顺磁颗粒把力以及扩张收缩作用传递给外面的生物膜及生物骨架(埋藏在神经系统中)从而产生相应的神经信号,而多个超顺磁颗粒磁接收系统的存在会放大和加强信号的产生.     

磁铁矿磁感受器神经信号转换过程

生物中磁感受器机制是理解生物磁导航的生物物理机制,磁信息转换成神经信息的过程是这一机制的核心,但是仍然处于假设阶段.本文中首先综述了电磁感应机制、基于磁蛋白的磁感知机制和磁铁矿纳米颗粒的磁感知机制中神经信号转变过程,最后提出了从理论上认识磁铁矿磁感受器神经信号转换过程的可能途径.     

石鳖齿舌牙齿中的磁铁矿物质

磁铁矿是地球上非常重要的磁性物质,目前有多种物理化学方法人工合成纳米磁铁矿物质,而生物体内早就存在生物合成的纳米磁铁矿物质.本文主要就石鳖齿舌主要横向牙齿中的纳米磁铁矿的形貌及合成过程做了描述,可为人工生长一维磁性阵列提供很好的借鉴.     

磁性超微粒的线度效应和分形特性

讨论了磁性超微粒磁结构的线度效应(单畴结构,超顺磁驰豫)、磁特性的线度效应(饱和磁化强度、矫顽力、磁化率及磁转变温度)、磁聚集的分形特性以及线度效应对粒子分形聚集的影响,并介绍了目前有关的实验研究和理论工作进展.     

生物磁铁矿与磁接收器

很多生物的行为受到地磁场的影响, 并利用地磁场作为长距离迁移和飞行的信息. 研究者认为, 这些生物体内存在磁接收器, 是磁接收器接收到地磁信息并传递给神经组织. 由于生物磁铁矿在生物体中的广泛存在, 以生物磁铁矿为基础的磁接收器机制被提出. 本文中主要综述了生物磁铁矿的物理特性、与神经组织的关系、以生物磁铁矿为基础的磁接收器模型以及某些实验验证结果     

Y2Ba4CuBiOx掺杂对单畴YBCO块材性能的影响

本文采用顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)成功地将纳米Y2Ba4CuBiOx(YBi2411)引入了YBCO超导块材,研究了YBi2411掺杂量对单畴YBCO超导块材晶体生长形貌和磁悬浮力的影响.结果表明,YBi2411在YBCO超导块材中呈现出直径约100 nm～200 nm的纳米点状粒子和直径约100 nm～200nm,长约2μm的纳米棒状粒子.当YBi2411添加量x≤8 wt%时,样品均可长成完整的单畴YBCO超导块材,样品的磁悬浮力随着YBi2411掺杂量的增加而增大;当x≥8 wt%时,样品均可长成一定的单畴区,但随着YBi2411掺杂量的增加,YBCO超导块材的单畴区域逐渐减小,且随机成核现象越来越严重,同时磁悬浮力逐渐减小;当x=8 wt%时,样品磁悬浮力最大.在此基础上,结合超导材料的微观形貌,分析了YBi2411掺杂量对单畴YBCO超导块材磁悬浮力的影响.     

具有单轴各向异性的单畴铁磁颗粒体系的磁谱的研究

单畴铁磁颗粒体系的磁谱的研究具有很重要的应用意义 .我们从单畴颗粒的自由能出发 ,应用磁化强度的运动方程和弛豫时间近似的方法 ,获得了单畴铁磁颗粒体系的磁谱与单轴各向异性常数、外场频率和阻尼系数之间的关系 .这是第一次采用这种方法来研究单畴颗粒体系的磁谱     

RAFT法在纳米粒子表面改性中的最新进展

纳米粒子表面原子很活泼,易与其他原子结合且在生物体内有一定的毒性,因此需要改善纳米粒子表面的性能。随着可逆加成-断裂转移(reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT)聚合机理和技术不断地完善,该聚合法为纳米粒子表面接枝功能性聚合物提供了一条有效的途径。文中综述了RAFT法在金、二氧化硅以及四氧化三铁纳米粒子表面改性中的最新研究进展。     

磁性四氧化三铁纳米粒子在医学诊疗领域的研究

在过去的几十年间,纳米粒子在生物医学领域取得了飞速发展.在众多类型的纳米粒子中,磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子又以其大比表面积、低毒性和良好的生物相容性等物理化学性质而得到全世界生物医用领域的广泛关注.配合以表面修饰手段以及相应的体内作用机制,磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子展现出巨大的应用价值,已成为在生物医学材料领域应用最为成功的磁性纳米粒子之一.文中概述了Fe_3O_4纳米粒子作为诊断试剂、药物载体以及诊疗一体化试剂的研究进展,并对该领域的未来发展进行展望.     

利用稀土镝对Fe_3O_4纳米磁粒子改性的研究

采用湿化学法制备了稀土镝铁氧体纳米磁粒子,并用月桂酸进行了表面修饰。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等仪器对产物进行表征,研究Dy3+的掺杂对Fe3O4纳米磁粒子磁性能的影响;同时对镝铁氧体磁粒子形貌、粒径分布、晶型结构进行了分析。结果表明,用适量的稀土Dy3+对Fe3O4纳米磁粒子进行掺杂,可以显著地提高其磁性能,且晶型结构不变;制备的镝铁氧体磁粒子的平均粒径约13.2nm,表面修饰后的磁粒子室温下的饱和磁化强度为189.4mT,具有超顺磁性。     

炔基修饰Fe3O4磁纳米粒子的合成及其“click”环加成反应

Fe3O4磁纳米粒子的炔基修饰包括：纳米磁性Fe3O4粒子的制备,硅胶包覆Fe3O4磁粒子,氨基修饰硅胶包覆的磁粒子,炔基修饰氨基修饰后的磁粒子.并采用苄基叠氮与所制备的炔基修饰磁Fe3O4纳米粒子进行click环加成反应.通过SEM、BET、XRD和VSM分别对Fe3O4和硅胶包覆Fe3O4的表面形貌、比表面积、晶型结构和磁性能进行表征;利用UV-Vis对磁性Fe3O4粒子表面的炔基进行半定量分析;采用FTIR对产物表面基团做定性分析.结果表明,Fe3O4磁纳米粒子平均粒径为180±20 nm,粒子呈球     

磁纳米粒子磁矩分布信息的新型测量方法

针对常规磁矩测量技术或仪器中存在的测量设备昂贵和耗时等缺点,提出了一种新型的磁纳米粒子磁矩分布信息测量方法.依据郎之万顺磁理论研究一次谐波、三次谐波幅值信息与磁矩分布信息之间的耦合关系,构建测量模型并建立矩阵方程组,然后采用奇异值分解法求解矩阵方程反演得到磁纳米粒子的磁矩分布信息.仿真分析了磁矩分布测量方法,并通过搭建的磁矩分布测量实验系统,测量了磁纳米粒子样品的磁矩分布信息.仿真和实验结果表明:该方法能够快速准确获取磁纳米粒子的磁矩分布信息.     

蒿甲醚的纳米包装

为克服蒿甲醚水溶性差,体内代谢快,生物利用度低的缺点,将其进行纳米包装.利用初生态微晶法,选用生物相容性好,可降解的明胶作为壁材,制备出了蒿甲醚纳米胶囊.电镜结果表明：纳米胶囊为分散均匀的球形纳米粒子.纳米胶囊的制备增强了蒿甲醚的水溶性.一定程度上拓展蒿甲醚临床应用的范围.     

磁性纳米粒子制备及其在印染厂污水处理中的应用

 选取聚合物包覆Fe3O4磁性纳米粒子作为超导磁分离污水处理工艺中的磁种,扩大超导磁分离技术在污水处理领域的应用范围。常温条件下合成Fe3O4磁性纳米粒子,利用X射线光电子能谱（XPS),高分辨透射电镜（HRTEM）和振动样品磁强计（VSM）对制备的磁性纳米粒子性质进行评价。结果发现,磁性纳米粒子直径在6～10nm,表面被含有羧基的聚合物分子链包覆,且在常温下磁性纳米粒子显示超顺磁性。随后以印染厂污水为对象,检验磁性纳米粒子对污水处理的能力。本研究主要比较污水处理前后的浊度和化学需氧量（COD值）,结果显示聚合物包裹Fe3O4磁性纳米粒子可有效去除印染厂废水中的污物。     

“纳米”技术在塑料改性中的应用

纳米材料学是近年来刚刚兴起并受到普遍关注的一个新的科学领域，它涉及到物理、化学、材料、生物等许多领域的知识，为人们认识自然改造自然开辟了新的途径。一般来说，纳米材料是指材料两相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级的材料，其中纳米粒子相是数目很少的原子或分子组成的聚集体，粒子直径小于１００ｎｍ。由于纳米粒子在磁、光、化学、催化等许多方面呈现出各种各样的优异特性，世界各国先后对这种材料给予了极大的关注，并迅速展开此方面的研究与开发。１纳米材料的特性科学研究表明，当微粒尺寸小于１００ｎｍ时，由于量子尺寸效应、小尺寸效应、表面和界面效应及宏观量子隧道效应，物质的很多性能将发生质变，从而呈现出既不同于宏观物体，又不同于单个独立原子的奇异现象，声、电、光、磁、热、力学等物理性能有很大变化。纳米材料由于其结构的特殊性，决定了纳米材料出现许多不同于传统材料的独特性能：低熔点、高比热容、高热膨胀系数；高反应活性、高扩散率；高强度、高韧性；奇特磁性；极强的吸波性。优化了材料的电学、磁学、热学及光学性能。２“纳米”技术在塑料改性中的应用所谓“纳米塑料”是指无机填充物以纳米尺寸分散在有机聚合物基体中形成的有机／无机纳米复合材料。...     

细胞内磁热疗研究概述

热疗即加热疗法,是指通过升高肿瘤温度,利用热能杀灭癌细胞和肿瘤组织的一种物理疗法．通过在磁性纳米粒子表面进行各种修饰,提高磁性纳米粒子进入肿瘤细胞的效率及选择性,在体外交变磁场的作用下促使进入细胞内的纳米磁性粒子产热而杀伤肿瘤细胞,这种方法称为细胞内磁热疗．作者就肿瘤细胞内磁热疗的研究进展作一综述．     

磁性超晶格的静磁能和磁相图的唯像理论研究

计算了包含不同自旋取向的单畴粒子具有短程交换相互作用能,各向异性能及长程偶极相互作用能的磁性超晶格的静磁能,利用能面图和局域能量极小模型得到了磁相图和磁滞回线,研究了有限尺寸和温度效应,计算结果较好解释了在超薄磁性薄膜中观察到的两种磁相（磁化强度平行和垂直于薄膜平面）的转变行为。