利用瓊脂包覆材簡易合成磁性奈米粒子
- 上線日期：2011/2/25 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
磁性奈米微粒(Magnetic nanoparticle, MNP)在生物醫學領域的磁共振成像及腫瘤熱療上的應用越來越重要。由於磁性奈米微粒有氧化及聚集(aggregation)的傾向，因此以往磁性鐵的合成通常需要經過繁瑣的步驟。最近，台灣中山大學謝淑貞教授的研究團隊發明了一種簡單、低成本且環保的方法，可以大量合成奈米級的磁性鐵。
中山大學團隊主要是利用具有多孔性及凝膠性的瓊脂(agar)做為基材，來合成磁性奈米微粒。瓊脂是一種乾燥粉末，常被作為微生物的培養基，也是常見的食品添加劑。瓊脂粉末與適當比例的水均勻混合加熱後，可以形成凝膠狀物質。研究人員將瓊脂與合成樣品均勻混合，進行共沉澱反應，然後乾燥粉碎到細粉末，就可以產生以瓊脂包覆的磁性Fe3O4奈米粒子，而這些磁性Fe3O44奈米粒子是以最小的聚集分散在流體中，並具有生物相容性。
研究人員對於以瓊脂包覆的磁性奈米微粒大小、飽和磁化強度及生物相容性進行測試，證實在表面形貌上，磁性奈米粒子的核心是Fe3O4晶體，平均粒徑約9 nm；超導量子干涉儀(SQUID)的測量結果顯示，以瓊脂包覆的磁性奈米微粒與裸露的磁性鐵表現出的磁化強度差異不大，顯示該瓊脂包覆材料不會降低磁性Fe3O4奈米粒子的磁性，細胞存活率試驗亦顯示瓊脂包覆磁性Fe3O4奈米粒子具有生物相容性。
整個實驗中使用的藥品只有四種，合成的過程不但操作簡單、價格便宜、原料取得容易，而且符合環保；從原料、產物與廢液都是對環境無毒的物質，只需單一合成步驟就可得到生物相容的包覆式Fe3O4奈米粒子，並可輕易放大合成劑量至工業規模，因此具有產業利用的潛力。
謝教授表示，這種瓊脂-磁性鐵還可能做為基質包入藥物和其他化學物質，應用在生醫領域上；合成的複合材料可以利用磁場導引至特定目標，而藥物會透過擴散及瓊脂的生物降解而釋放出來。目前該團隊正在進行各種組合的試驗。詳見Nanotechnology 21, pp.445601 (2010)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/lab/44572
譯者:林佩瑩(中山大學化學系)
責任編輯:蔡雅芝
- 相關附件: