基于氧化铁纳米颗粒的高效磁共振造影剂的制备及性能研究

发布时间：2020-05-19 18:28

【摘要】：核磁共振成像(MRI)是目前常见的医学检测成像手段,具有无辐射损伤的安全性。然而临床上发现某些不同组织或肿瘤组织的弛豫时间相互重叠,导致诊断困难。因此人们开始研究造影剂,用于增强信号对比度、提高图像分辨率。可以通过注射造影剂来改变组织局部弛豫特性,提高成像对比度,从而提高诊断的准确性。造影剂本身不产生信号,通过改变体内局部组织中水质子的弛豫效率,与周围组织形成对比,从而到达造影目的。造影剂从作用原理上可以分为T1造影剂和T2造影剂。目前常见的造影剂有钆系、锰系和铁系。本文主要研究的是用作T2造影剂的氧化铁磁性纳米颗粒。首先,本文通过水热法合成了纳米板叠层Fe304,经XRD、SEM、VSM等测试方法表征,并研究了反应温度对Fe304磁性能和形貌的影响,我们发现180℃下合成的Fe304纳米颗粒的形貌和磁性能最优。接下来我们通过溶剂热法合成了Ag@Fe304复合纳米颗粒,在室温下呈现出超顺磁性,具有极大地应用价值。之后,我们研究了过渡金属离子锰离子、镍离子、钴离子、锌离子的掺杂对Fe304纳米颗粒的磁性能的影响,并结合理论分析了这种现象的原因。最后我们通过将软磁相的NiZn铁氧体和硬磁相的CoZn铁氧体复合,合成了具有亚铁磁性的NiZn/CoZn铁氧体复合磁性纳米颗粒。然而Fe304纳米颗粒面临团聚、氧化等问题,适当的表面修饰可以克服这些障碍,提高物理化学性能。本文采用了简单的化学共沉淀法合成了不同的聚合物如聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、葡聚糖(Dextran)修饰的Fe304纳米颗粒。并研究了 PEG分子量、PEG添加量、PVP添加量、Dextran分子量对Fe304纳米颗粒形貌、结晶度、尺寸以及磁性能的影响。我们发现合成PEG2000的修饰效果最佳,且当合成3 mmol Fe304纳米颗粒时,PEG或PVP的最佳添加量均为0.5 g。我们还发现Dextran20000修饰效果相较于Dextran40000效果更优。最后我们选取了 PEG和PVP混合修饰以及Dextran修饰的Fe304纳米颗粒进行了表征测试,测得它们的r2弛豫率分别为201.72 mmol-1s-1和128.64 mmol-1s-1,这说明它们具有成为T2造影剂的潜力。
【图文】：

逦电子科技太学硕士学位论文逦逡逑第二章样品的表征及测试逡逑２．１样品的制备逡逑２．１．１实验方法及流程逡逑本论文采用化学共沉淀法制备裸Ｆｅ３０４及聚合物表面修饰的Ｆｅ３０４磁性纳米颗逡逑粒采钽水热／溶剂热法制备金属铁氧体磁性纳米颗粒，ＭｎＺｎ邋＿铁氧体纳米颗粒，逡逑Ａｇ＠Ｆｅ３０４及ＮｉＺｎ／ＣｏＺｎ铁氧体复合材料。化学典沉淀法的工艺流程如图２－１所示，逡逑水热／溶剂热法的：Ｃ艺流程如图２－２所示：逡逑

本论文采用化学共沉淀法制备裸Ｆｅ３０４及聚合物表面修饰的Ｆｅ３０４磁性纳米颗逡逑粒采钽水热／溶剂热法制备金属铁氧体磁性纳米颗粒，ＭｎＺｎ邋＿铁氧体纳米颗粒，逡逑Ａｇ＠Ｆｅ３０４及ＮｉＺｎ／ＣｏＺｎ铁氧体复合材料。化学典沉淀法的工艺流程如图２－１所示，逡逑水热／溶剂热法的：Ｃ艺流程如图２－２所示：逡逑按照化学计量｜磁力搅拌，｜邋＾逦丨磁力搅拌，｜邋报拧逡逑比称取金属盐（升温）逦加入沉淀齐■！逦（降温）逦沉淀逡逑，逦放入真空干燥，，逦清洗、磁性分逡逑＾逦箱烘干逦离逡逑图２－１化学共沉淀法基本Ｘ艺流程图逡逑按照化学计量逦．逦磁力搅拌，逡逑比称取反应物逦优化配样顺序逦超声逦装入反应釜逡逑宾定逡逑温时逡逑度间逡逑表征＾［干燥｜清洗、离磁性分［逦Ｍ＾逡逑图２－２水热／溶剂热法基本工艺流程图逡逑１４逡逑
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB383.1;TQ138.11;TQ421.7

【参考文献】

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1 叶荣昌,刘书进,杨志伊,高宏;锰锌铁氧体磁流体中Zn~(2+)的作用及其影响机理的研究[J];功能材料;2003年05期

本文编号：2671299