磁性納米材料被越來(lái)越多的應(yīng)用于磁熱療中,但目前熱療溫度的控制主要依賴于循環(huán)水冷卻、調(diào)節(jié)交變磁場(chǎng)強(qiáng)度等方式,增加了臨床治療的難度和復(fù)雜性。居里溫度為42-46℃的磁性納米材料有望通過(guò)磁相變特性實(shí)現(xiàn)熱療溫度的自動(dòng)控制,然而目前應(yīng)用于磁熱療臨床試驗(yàn)的納米材料多為Fe3O4或CoFe2O4納米顆粒,居里溫度高達(dá)幾百攝氏度,無(wú)法應(yīng)用于自控溫磁熱療。研發(fā)能夠自動(dòng)控溫的低居里溫度磁性納米材料是近年來(lái)磁熱療技術(shù)發(fā)展的新方向。本文利用Cr3+和Zn2+減弱CoFe2O4納米顆粒次晶格間的超交換作用,從而大幅度降低了 CoFe2O4納米顆粒的居里溫度,磁熱實(shí)驗(yàn)表明,制備的納米顆粒可在42-46℃范圍內(nèi)自動(dòng)控溫;此外,為實(shí)現(xiàn)磁熱療與化療藥物的協(xié)同增敏作用,以制備的納米顆粒為基礎(chǔ),研發(fā)了磁性碳納米管和可注射磁性水凝膠兩種可緩釋化療藥物的新型磁性納米材料,并研究其自控溫性能與體外釋藥行為。主要研究?jī)?nèi)容如下:通過(guò)水熱法在CoFe2O4中引入非磁性Cr3+,制備CoCrxFe2-xO4（0≤x≤1.2）納米顆粒并研究Cr3+對(duì)磁學(xué)性質(zhì)的調(diào)控機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),Cr3+的引入降低了八面體B位的磁矩,A-B位間的超交換作用... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１磁感應(yīng)熱療的基本原理??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｈｙｐｅｒｔｈｅｒｍｉａ??

?磁熱療用納米材料的制備與磁熱性能???１．１．１磁感應(yīng)產(chǎn)熱機(jī)理??磁性材料在交變磁場(chǎng)下的產(chǎn)熱方式與其尺寸相關(guān)。當(dāng)尺寸在毫米級(jí)以上時(shí)，磁性材??料的產(chǎn)熱方式主要為渦流損耗和磁滯損耗［１（）＿１２］；當(dāng)尺寸在幾十納米到幾百微米時(shí)，磁性??材料的產(chǎn)熱方式主要為磁滯損耗｜１３１；當(dāng)尺寸在十納米以Ｆ時(shí)，磁性材料的產(chǎn)熱方式主要??為弛豫損耗１１４？］。??（１）渦流損耗??在交變磁場(chǎng)作用下，磁性材料內(nèi)部的磁通量會(huì)發(fā)生變化。由電磁感應(yīng)定律可知，這??種磁通量的變化會(huì)在磁性材料內(nèi)部形成感應(yīng)電流，也被稱為渦流。渦流克服磁通量變化??做功所產(chǎn)生的能量損耗即為渦流損耗［１］。??（２）磁滯損耗??在交變磁場(chǎng)作用下，磁性材料內(nèi)部會(huì)發(fā)生磁疇疇壁的不可逆移動(dòng)和磁矩的不可逆轉(zhuǎn)??動(dòng)，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化與外加交變磁場(chǎng)的變化并不是同步的，而是具有一定的滯后??性，即磁滯效應(yīng)。磁化曲線在交變磁場(chǎng)下呈現(xiàn)閉合的狀態(tài)，即磁滯回線，如圖１．２所示。??磁滯效應(yīng)帶來(lái)的能量損耗與磁滯回線所圍成的面積成正比［１７，?１８］，能量損耗功率八可由??公式１．１得到［１９］，??Ｐｈ＝Ｍｌ、ｆ＼）ＨｄＭ?（１．１）??式中，抑為真空磁導(dǎo)率，／為磁場(chǎng)頻率，／／為磁場(chǎng)強(qiáng)度，Ｍ為磁化強(qiáng)度。??Ｍ??Ｍ????圖１．２磁性材料的磁滯回線??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｐ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??－２?－??

?磁熱療用納米材料的制備與磁熱性能???性。隨后，清華大學(xué)聯(lián)合福建省腫瘤醫(yī)院和湖南省腫瘤醫(yī)院｜３３＿３５］進(jìn)行了?４例磁感應(yīng)熱療??臨床實(shí)驗(yàn)，為我國(guó)磁熱療技術(shù)的發(fā)展開辟了道路。??－＝：丨，…【??冬．ｉｚ?？??圖１．３?Ｍａｇｆｏｒｃｅ公司研發(fā)的ＭＦＨ３００Ｆ型磁感應(yīng)熱療機(jī)｜２１］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?ＭＦＨ３００Ｆ?ｍａｃｈｉｎｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ?ｂｙ?Ｍａｇｆｏｒｃｅ?ｃｏｍｐａｎｙ??１．２磁熱療用納米材料的研究進(jìn)展??磁性材料是影響磁熱療效果的關(guān)鍵因素，現(xiàn)階段應(yīng)用于磁熱療研宄的磁性材料主要??有鐵磁熱籽（圖１．４ａ）和磁性納米材料（圖１．４ｂ）。相比于需要手術(shù)植入的鐵磁熱籽，??磁性納米材料不僅能夠通過(guò)注射的方式植入治療靶區(qū)，減小治療創(chuàng)面還可以負(fù)載化??療藥物，實(shí)現(xiàn)磁熱療與化療的協(xié)同增敏效果［３７＿３９］。因此，磁熱療用納米材料的研發(fā)是目??前的研宂重點(diǎn)。近年來(lái)關(guān)于磁熱療用納米材料的研宄多集中在磁性納米顆粒、磁性碳納??米管和磁性水凝膠等方面。??ａ?職?＊?ｂ??ｒ口?Ｍ?泡??Ｍｄ＇２?＇?■??＇１??＊ｖｉ??５?ｍｍ?綱酬????－－－－－?一―賽乂－彩．??????ｗｍ?Ｍｍｍｒ＇—雜夢(mèng)?Ｉ???圖１．４用于磁熱療研究的鐵磁熱籽（ａ）和磁性納米材料（ｂ）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｔｈｅｒｍｏｓｅｅｄｓ?（ａ）?ａｎｄ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ?（ｂ）?ｕｓｅｄ?ｉｎ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｈｙｐｅｒｔｈｅｒｍｉａ??－４－??

【參考文獻(xiàn)】：
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