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双功能Mn3O4和Fe3O4磁性纳米粒子的合成及其在CT/MRI成像方面的应用

作　者: 于艳蓉
导　师: 杨仕平
学　校: 上海师范大学
专　业: 应用化学
关键词: Mn3O4 Fe3O4 氨基功能化 计算机断层扫面(CT) 磁共振成像(MRI) 多功能造影剂 G3PAMAM
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本论文通过一种6-（1,3-二氧代异吲哚啉基）己酸合锰（铁）作为前驱体合成了氨基功能化的Fe3O4-NH2和Mn3O4-NH2磁性纳米粒子。氨基密度测试表明该-5方法得到的磁性纳米粒子的氨基密度数量级可达到10-5mol/g，Fe3O4-NH2和Mn3O4-NH2磁性纳米粒子的平均粒径分别为4.5±0.7和3.6±0.6nm。然后利用酰氯键与氨基的反应将具有CT造影功能的2,3,5-三碘苯甲酸键合在Fe3O4-NH2和Mn3O4-NH2磁性纳米粒子表面，得到具有CT和MRI双功能的纳米材料Fe3O4-CT和Mn3O4-CT。Fe3O4-CT和Mn3O4-CT具有一定的亲水性、生物相容性和较小的毒性。通过磁共振测试可知，Fe3O4-NH2和Fe3O4-CT在0.5T的磁场下的横向弛豫率（r2）分别为15.5和31.9mM-1· s-1，Mn3O4-NH2和Mn3O4-CT-1在0.5T的磁场下的纵向弛豫率（r1）分别为1.8和2.9mM-1· s。修饰2,3,5-三碘苯甲酸之后，弛豫率均增大。由CT成像测试可知，Fe3O4-CT的直-1线斜率达到10.5mM· HU，Mn3O4-CT的直线斜率达到11.0mM-1· HU，可见Fe3O4-CT和Mn3O4-CT具有潜在的CT和MRI双功能的成像应用能力。另外，为了增加该方法制备的磁性纳米粒子表面的氨基，进一步利用交联剂戊二醛将Mn3O4-NH2磁性纳米粒子与树枝状大分子G3PAMAM连接，得到Mn3O4-G3PAMAM-CT纳米材料，增强了Mn3O4-CT的CT效果。各样品浓度与CT值拟合直线斜率达到22.8mM-1· HU，CT造影效果增强。其在0.5T的磁场下的纵向弛豫率（r1）为1.0mM-1· s-1，较Mn3O4-NH2和Mn3O4-CT有所减小，这与G3PAMAM有关。

全文目录


中文摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-30
  1.1 核磁共振基本原理  10-12
  1.2 磁共振造影剂的分类  12-16
    1.2.1 T_1造影剂  13-15
    1.2.2 T_2造影剂  15-16
  1.3 磁共振造影剂的合成  16-17
  1.4 磁共振造影剂的应用  17-20
  1.5 本论文选题意义及其内容  20-22
  参考文献  22-30
第二章 Mn_3O_4-CT 和 Fe_3O_4-CT 材料的制备及其在 CT 和 MRI 成像上的应用  30-51
  2.1 引言  30-31
  2.2 实验部分  31-36
    2.2.1 实验试剂与测试仪器  31-32
    2.2.2 实验机理  32
    2.2.3 材料的制备  32-34
      2.2.3.1 Mn_3O_4-NH_2和 Fe_3O_4-NH_2磁性纳米的合成  32-34
      2.2.3.2 2,3,5-三碘苯甲酰氯的合成  34
      2.2.3.3 Mn_3O_4-CT 和 Fe_3O_4-CT 纳米材料的制备  34
    2.2.4 溶液 MRI 成像实验  34-35
    2.2.5 细胞毒性实验  35
    2.2.6 细胞 MRI 成像实验  35-36
    2.2.7 溶液 CT 成像实验  36
  2.3 结果与讨论  36-46
    2.3.1 Mn_3O_4-NH_2和 Fe_3O_4-NH_2磁性纳米粒子的合成与表征  36-39
    2.3.2 Mn_3O_4-CT 和 Fe_3O_4-CT 的合成与表征  39-43
    2.3.3 溶液中的 MRI 成像应用  43-44
    2.3.4 溶液中的 CT 成像应用  44-45
    2.3.5 细胞毒性实验  45
    2.3.6 细胞层次 MRI 应用  45-46
  2.4 本章小结  46-49
  参考文献  49-51
第三章 Mn_3O_4-G3PAMAM-CT 材料的制备及其在生物成像上的应用  51-67
  3.1 引言  51
  3.2 实验部分  51-56
    3.2.1 实验试剂与测试仪器  51-52
    3.2.2 实验机理  52-53
    3.2.3 材料的制备  53-54
      3.2.3.1 树枝状大分子 G3PAMAM 的合成  53
      3.2.3.2 Mn_3O_4-G3PAMAM 的制备  53-54
      3.2.3.3 Mn_3O_4-G3-PAMAM-CT 的制备  54
    3.2.4 氨基密度的测试  54-55
    3.2.5 溶液 MRI 成像实验  55
    3.2.6 细胞毒性实验  55-56
    3.2.7 细胞 MRI 成像实验  56
    3.2.8 溶液 CT 成像实验  56
  3.3 结果与讨论  56-65
    3.3.1 G3PAMAM 的合成与表征  56-57
    3.3.2 Mn_3O_4-G3PAMAM-CT 材料的合成与表征  57-62
    3.3.3 溶液中的 MRI 成像应用  62-63
    3.3.4 溶液中的 CT 成像应用  63
    3.3.5 细胞毒性实验  63-64
    3.3.6 细胞 MRI 成像应用  64-65
  3.4 本章小结  65-66
  参考文献  66-67
第四章 全文总结  67-69
发表的论文和申请的专利  69-70
致谢  70-71

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