大学化学 >> 2022, Vol. 37 >> Issue (12): 2112058.doi: 10.3866/PKU.DXHX202112058

化学实验 上一篇    下一篇

超顺磁氧化铁纳米颗粒的可控制备及其磁感应热性能分析——介绍一个大学化学综合实验

张廷斌1, 卢俊杰1, 邱滢1, 张欢1, 刘晓丽2, 彭明丽1, 樊海明1,*()   

  1. 1 西北大学化学与材料科学学院, 西安 710127
    2 西北大学生命科学与医学部, 西安 710069
  • 收稿日期:2021-12-22 录用日期:2022-03-10 发布日期:2022-03-30
  • 通讯作者: 樊海明 E-mail:fanhm@nwu.edu.cn
  • 作者简介:樊海明, Email: fanhm@nwu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(32001005);国家自然科学基金(82072063);国家自然科学基金(22072115);中国高等教育学会理科教育专业委员会研究课题(21ZSLKJYYB13);陕西省自然科学基金(2020JQ610);陕西省自然科学基金(2021JQ459);陕西省高等教育学会高等教育科学研究项目(XGH21083)

Controllable Synthesis of Superparamagnetic Magnetic Iron Oxide Nanoparticles and Induction Heating Studies: A Comprehensive Chemistry Experiment

Tingbin Zhang1, Junjie Lu1, Ying Qiu1, Huan Zhang1, Xiaoli Liu2, Mingli Peng1, Haiming Fan1,*()   

  1. 1 College of Chemistry and Materials Science, Northwest University, Xi'an 710127, China
    2 The College of Life Sciences & School of Medicine, Northwest University, Xi'an 710069, China
  • Received:2021-12-22 Accepted:2022-03-10 Published:2022-03-30
  • Contact: Haiming Fan E-mail:fanhm@nwu.edu.cn

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摘要：

超顺磁氧化铁纳米颗粒因其独特的磁学性质和优异的生物相容性，在生物医学领域具有广泛应用。其中，超顺磁氧化铁在交变磁场作用下的磁感应热特性，已被用于临床肿瘤治疗，是当前纳米医学和转化医学研究的前沿热点。本文介绍了利用高温热分解法制备不同尺寸的超顺磁氧化铁纳米颗粒，并分别从纳米颗粒尺寸及磁场强度两个方面探究其对超顺磁氧化铁磁感应热性能的影响，使学生初步了解磁性氧化铁纳米颗粒尺寸可控的制备方法以及磁感应热效应的基本原理、测试和分析方法。本综合实验取材于备受关注且已在疾病治疗领域显示出巨大应用潜力的前沿研究成果，有助于拓展学生的科学视野，启发科研兴趣，培养科学创新意识。

关键词: 超顺磁氧化铁纳米颗粒, 磁感应热效应, 比吸收率, 交变磁场, 综合化学实验

Abstract:

Superparamagnetic magnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) show unique magnetic properties and good biocompatibility and have been used extensively in the biomedical field. Of particular interest is the ability of SPIONs to produce thermal energy in response to an external alternating magnetic field, which has shown potential for the treatment of tumors. This study details the synthesis of monodispersed SPIONs and investigates their size-and magnetic field-dependent inductive heating properties. It will encourage students to learn about the controllable synthesis of SPIONs and to understand the mechanism behind magnetic heat induction. This comprehensive experiment considers a cutting-edge topic with great potential for disease treatment, serving to broaden students' horizons, inspire their interest in scientific research and cultivate their awareness of scientific innovation.

Key words: Superparamagnetic iron oxide nanoparticles, Magnetic hyperthermia, Specific absorption rate, Alternating magnetic field, Comprehensive chemistry experiment