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磁性纳米材料是重要的无机功能性生物材料。以磁性纳米材料为基础的磁性组装材料因其更高的磁饱和强度,磁各向异性,化学稳定性以及良好的生物应用潜力而受到广泛关注。如何制备具有优异磁学性能的磁性纳米材料和提高其在临床应用上的安全性是年来该领域的重要研究方向。本论文围绕磁性纳米组装体的制备及应用这一重要课题,主要研究磁性纳米组装体的性能、生物相容性以及所产生的生物效应。取得的研究成果如下:1.利用微波合成法制备了一系列镍钴合金磁性纳米组装体,纳米合金由尺寸均一的大约30nm的纳米晶体有序组装而成。研究显示,合金的磁性性能,尤其是饱和磁化强度随材料中镍钴元素比例的变化而变化。此外,我们发现该材料能引发的细胞自噬效应。这种诱导细胞自噬的能力随材料中镍元素比例上升而线性增强。材料的生物安全性则随着材料中钴元素比例的升高而提高。纳米材料带来的细胞毒性也部分源于镍钴合金引发的细胞自噬效应,抑制材料引发的自噬效应可以显著的抑制材料带来的细胞毒性。合理调控细胞自噬效应为该磁性材料在医疗诊断上的进一步安全应用带来了可能。2.制备了二氧化硅包裹的核壳结构镍钻合金组装体,相比较单纯的合金组装体,材料的分散性、水溶性、稳定性和生物相容性得到了极大的提升。磁性合金内核具有良好的T2核磁共振成像效果;外层的介孔硅有利于荧光分子和药物的载负,同时展现良好的药物释放效果。材料借助“铁磁靶向”能快速准确到达肿瘤细胞,在准确靶向诊断肿瘤细胞的同时,进行初步的药物杀伤,实现了诊疗一体化。3.以碳球作为模板制备了具有上转换发光性质的三氧化二钇空心纳米球。该方法避免了刻蚀的步骤,所制备的核壳结构纳米空心球不仅可以减少昂贵的稀土元素的用量,其空心内腔可用作药物分子的载负。表面修饰的PEG分子显著提高了材料的分散性和生物相容性,并有助于材料在机体内的长时间循环,以达到缓慢释放药物的目的。此外,还对该空心纳米球的载药和上转换荧光造影效果进行了验证,实验结果表明该材料具有良好的载药应用前景和优异的活体成像功能。系统地研究了该材料在生物体内的分布和代谢情况,并对材料有可能触发的溶血等免疫效应进行了验证和讨论,为该类材料进一步的安全临床应用做了大量的基础性探索研究。