聚集和表面分子吸附對(duì)磁性納米粒子交流磁化率的影響

編號(hào)：NMJS00061

篇名：聚集和表面分子吸附對(duì)磁性納米粒子交流磁化率的影響

作者：莊克虎; 王春雨; 張宇; 顧寧;

關(guān)鍵詞：磁性納米粒子; 交流磁化率; 聚集; 表面吸附; 生物傳感;

機(jī)構(gòu)： 東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院生物電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室江蘇省生物材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 東南大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院;

摘要： 目的:研究聚集和表面分子吸附對(duì)磁性納米粒子交流磁化率的影響,為發(fā)展基于磁性納米粒子磁化率測量的生物傳感方法提供依據(jù)。方法:用透射電子顯微鏡及振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)分別對(duì)磁性納米粒子的磁核粒徑、磁性特征進(jìn)行測量,利用實(shí)驗(yàn)室自建的交流磁化率測量裝置,對(duì)在不同聚集狀態(tài)和表面吸附抗原、抗體等生物分子后磁性納米粒子的交流磁化率譜進(jìn)行測量。結(jié)果:透射電子顯微鏡測量表明,實(shí)驗(yàn)所用氧化鐵納米粒子平均磁核直徑10 nm,但是由于溶液中粒子之間的磁偶極相互作用而以聚集體的形式存在,表現(xiàn)出較大的水動(dòng)力尺寸及其分布。振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)測量表明,氧化鐵納米粒子的飽和磁化強(qiáng)度為61.43 emu.g-1。交流磁化率譜測量表明,隨著氧化鐵納米粒子在溶液中水動(dòng)力尺寸的增加,即聚集體尺寸的增加,磁化率譜中對(duì)應(yīng)的磁動(dòng)力學(xué)特征頻率減小,與理論預(yù)示一致。當(dāng)緩沖溶液中磁性納米粒子表面吸附IgG以及進(jìn)一步結(jié)合羊抗人IgG后,磁動(dòng)力學(xué)特征頻率逐漸降低,這與表面吸附導(dǎo)致的水動(dòng)力尺寸逐漸增加的結(jié)果是一致的。結(jié)論:溶液中磁性納米粒子的聚集狀態(tài)和生物分子吸附對(duì)其交流磁化率譜有較大的影響,主要表現(xiàn)為粒子的水動(dòng)力尺寸增加所導(dǎo)致的磁動(dòng)力特征頻率發(fā)生移動(dòng)。基于磁性納米粒子的磁動(dòng)力特...