本書以具有獨特磁響應性質的磁性納米生物材料為主題,系統(tǒng)介紹磁性納米生物材料的特點、制備方法、表征手段及在醫(yī)學診療中的應用,分別對生物磁分離材料、磁共振成像納米對比劑及磁導靶向納米藥物遞送系統(tǒng)進行詳細論述。在保證知識體系全面系統(tǒng)的基礎上,本書重點論述磁性納米生物材料的前沿應用,包括磁性微泡材料、磁性納米酶、磁力調控技術、磁熱療劑、神經磁刺激技術及磁驅微納米機器人等。
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目錄
第1章 緒論1
1.1 磁性納米生物材料發(fā)展歷史和現狀1
1.2 磁性納米生物材料的分類3
1.2.1 磁性金屬納米材料3
1.2.2 鐵氧體納米材料4
1.2.3 磁性納米復合材料4
1.3 磁性納米生物材料的生物效應5
1.3.1 自身生物效應5
1.3.2 外磁場誘導的生物效應6
1.4 磁性納米生物材料的生物安全性評價8
1.4.1 體外安全性評價8
1.4.2 體內安全性評價9
1.5 磁性納米生物材料的展望10
思考題11
參考文獻11
第2章 磁性納米生物材料的制備與表征15
2.1 磁性納米生物材料制備方法15
2.1.1 生物制備法15
2.1.2 物理制備法17
2.1.3 化學制備法18
2.2 磁性納米生物材料的表征手段25
2.2.1 電子顯微鏡26
2.2.2 X射線衍射32
2.2.3 擴展X射線吸收精細結構譜33
2.2.4 X射線光電子能譜34
2.2.5 振動樣品磁強計35
2.2.6 超導量子干涉器件37
2.2.7 動態(tài)光散射38
2.2.8 熱分析技術40
2.2.9 紅外吸收光譜42
思考題44
參考文獻44
第3章 生物磁分離材料49
3.1 分離磁珠的結構及性能49
3.1.1 分離磁珠的結構49
3.1.2 分離磁珠的特性50
3.1.3 分離磁珠性能評估50
3.1.4 分離磁珠的改性及生物偶聯51
3.2 分離磁珠的生物醫(yī)學應用56
3.2.1 核酸分離磁珠56
3.2.2 免疫磁珠技術及應用58
思考題65
參考文獻65
第4章 磁共振成像納米對比劑67
4.1 概述67
4.1.1 基本原理與概念67
4.1.2 發(fā)展歷程69
4.1.3 加快氫質子弛豫速率原理72
4.2 磁共振成像納米對比劑的設計與開發(fā)73
4.2.1 納米對比劑結構對弛豫效能的調控作用73
4.2.2 T1-T2雙模態(tài)成像納米對比劑設計策略75
4.2.3 靶向分子偶聯的特異性分子成像探針設計策略77
思考題79
參考文獻79
第5章 磁導靶向納米藥物遞送系統(tǒng)84
5.1 磁導靶向納米藥物遞送系統(tǒng)的基本組成85
5.1.1 磁性納米藥物載體85
5.1.2 磁場87
5.2 磁導靶向納米藥物遞送系統(tǒng)的應用91
5.2.1 磁導靶向納米藥物遞送91
5.2.2 磁控藥物釋放95
思考題98
參考文獻99
第6章 磁性微泡材料103
6.1 磁性納米顆粒與磁性微泡的設計與制備104
6.1.1 磁性納米顆粒與微泡的基本特性和制備方法104
6.1.2 磁性微泡的設計與制備方法106
6.2 磁性微泡的聲學特性與磁學特性109
6.2.1 磁性微泡的聲學特性109
6.2.2 磁性微泡的磁學特性110
6.3 磁性微泡的生物醫(yī)學應用112
6.3.1 基于磁性微泡的成像造影劑112
6.3.2 基于磁性微泡的藥物遞送系統(tǒng)116
6.3.3 基于磁性微泡的基因遞送系統(tǒng)118
思考題120
參考文獻121
第7章 磁性納米酶125
7.1 具有過氧化物酶活性的磁性納米酶126
7.1.1 概念與特點126
7.1.2 磁性POD納米酶的生物醫(yī)學應用128
7.2 具有氧化酶活性的磁性納米酶130
7.2.1 概念與特點130
7.2.2 磁性OXD納米酶的應用132
7.3 具有過氧化氫酶活性的磁性納米酶133
7.3.1 概念與特點133
7.3.2 磁性CAT納米酶的生物醫(yī)學應用134
7.4 具有超氧化物歧化酶活性的磁性納米酶134
7.4.1 概念與特點134
7.4.2 磁性SOD納米酶的應用135
7.5 影響磁性納米酶活性的主要因素135
7.6 磁控納米酶催化137
思考題139
參考文獻139
第8章 磁力調控技術146
8.1 磁力產生的理論基礎146
8.1.1 磁力產生的物理基礎146
8.1.2 磁力大小與磁性納米材料磁學性質的關系147
8.1.3 應用于磁力刺激的磁場類型149
8.2 磁場與磁力的生物學效應150
8.2.1 磁場的生物學效應150
8.2.2 磁力的生物學效應153
8.3 磁力調控技術在腫瘤治療及再生醫(yī)學領域的應用159
8.3.1 磁力與腫瘤治療159
8.3.2 磁力與再生醫(yī)學161
思考題162
參考文獻162
第9章 腫瘤磁熱療與生物醫(yī)用納米磁熱療劑167
9.1 腫瘤磁熱療概況167
9.1.1 腫瘤熱療167
9.1.2 腫瘤磁熱療168
9.1.3 腫瘤磁熱療的發(fā)展現狀169
9.2 生物醫(yī)用納米磁熱療劑172
9.2.1 尺寸對納米磁熱療劑磁熱性能的影響172
9.2.2 組分對納米磁熱療劑磁熱性能的影響174
9.2.3 形貌對納米磁熱療劑磁熱性能的影響176
9.2.4 表面修飾對磁性納米顆粒磁熱性能的影響177
9.3 以磁熱療為基礎的協(xié)同治療178
9.3.1 磁熱療增敏化療179
9.3.2 磁熱療改善放療效果180
9.3.3 磁熱免疫治療181
9.3.4 磁光協(xié)同治療181
思考題182
參考文獻183
第10章 神經磁刺激技術188
10.1 經顱磁刺激技術188
10.1.1 經顱磁刺激技術作用原理188
10.1.2 經顱磁刺激的刺激模式190
10.1.3 經顱磁刺激技術的臨床應用進展190
10.2 神經納米磁刺激技術196
10.2.1 磁性納米介質與電磁效應196
10.2.2 神經納米磁刺激原理198
10.3 神經納米磁刺激技術的研究進展199
10.3.1 磁熱神經調控技術199
10.3.2 磁力神經調控技術201
10.3.3 磁電神經調控技術202
10.4 總結與展望203
思考題204
參考文獻204
第11章 磁驅微納米機器人207
11.1 磁驅微納米機器人概述207
11.1.1 磁驅微納米機器人的定義207
11.1.2 磁驅微納米機器人的驅動機制208
11.1.3 磁驅微納米機器人的分類209
11.2 磁驅微納米機器人集群216
11.2.1 磁驅微納米機器人的集群動力學216
11.2.2 磁驅微納米機器人的集群行為217
11.3 磁驅微納米機器人的生物醫(yī)學應用219
11.3.1 靶向藥物/基因遞送219
11.3.2 細胞操作221
11.3.3 微手術222
11.3.4 活組織檢查223
11.3.5 生物膜清除225
思考題227
參考文獻228