作者:潘 锋 来源:科学时报 发布时间:2011-11-28 6:53:21
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磁性纳米材料在生物医学领域展现好前景

 
第414次香山科学会议现场图片来源:香山科学会议官网
 
本报记者 潘 锋
 
以“准静态磁场研究及应用”为主题的第414次香山科学会议日前在北京举行,与会专家指出,准静态磁场研究是一个非常重要的交叉前沿,在交通、电力、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。
 
北京国浩传感器技术研究院高级工程师韩跃在主题评述报告中介绍,准静态磁场是指可忽略位移电流密度的、或者可忽略电磁场的波动性的、介于电磁波和静电场之间的变化磁场。准静态磁场的穿透性优于电磁波但不同于静磁场,处于准静态磁场中的导体会产生电动势,即拥有电磁感应或磁电感应现象。近年来随着一系列新技术、新材料的发展,特别是发达国家在准静态中型和微型磁体制造技术,以及准静态微型磁探测传感器技术上的突破,国际上再次掀起了一场准静态磁场研究热潮。
 
会议执行主席、中国人民解放军总医院梁萍教授在《准静态磁场研究与医学科技前沿问题》的报告中指出,磁性纳米材料由于独特而优异的物理化学性质,在生物医药领域有着多种用途。利用其磁响应特性,磁性纳米材料可用于药物载体、磁性分离和细胞的分选,目前发展较快的包括靶向热疗、靶向药物载体和磁共振造影剂等。
 
如何有选择地杀死肿瘤细胞,而对正常机体组织不造成损伤是科学家们多年来一直追求的目标。靶向热疗是一种利用物理能量在人体组织中所产生的热效应,并根据肿瘤细胞和正常细胞对热的敏感性不同而杀死肿瘤细胞的一种方法。将磁性纳米材料注射到肿瘤组织,在体外交变磁场的作用下,产生热量并均匀释放给肿瘤组织。由于肿瘤组织中血液供给不足,使得肿瘤细胞中热量扩散较慢,导致局部温度升高从而实现杀死肿瘤细胞的目的。
 
利用磁性纳米材料颗粒制造靶向输送的医疗药物,是目前医药学研究的热点。纳米级的磁性颗粒的粒径比毛细血管通路还要小1~2个数量级,用其作为定向载体,通过磁性导向系统控制,可将药物靶向输送到病变部位释放,有利于提高疗效,达到定向治疗的目的,并有助降低药物对正常细胞的伤害。动物实验证实,载药磁性纳米颗粒具有高效、低毒、高滞留性的特点。
 
磁共振成像技术是一项正在被广泛应用的医学诊断技术,造影剂可以增强对比信号差异,提高成像对比度和清晰度,从而清楚地显示体内器官或组织的功能状态,有效检测出正常组织与病变组织的成像差异。但目前常用的部分造影剂存在体内分布没有特异性,在必要的时间不能维持一定的浓度等问题。研究人员开发的一种超顺磁性氧化铁新型造影剂,具有靶向性好,血循环半衰期长,体内组织特异性高等特点。
 
梁萍表示,磁性纳米颗粒在热疗、靶向给药和磁共振成像等生物医学领域展现了良好的应用前景,但也面临诸多挑战。亟待需要解决的问题包括:如何最优化磁性纳米颗粒的制备和性能,使其具有强磁响应性能;如何进一步提高磁性纳米颗粒的稳定性和改进其生物相容性,进而能适应更多的生物体等。
 
与会专家强调,准静态磁场研究将使人们对周围变化着的磁场的认识在观念上产生较大的飞跃,甚至催生新原理和新概念的工业产品系统。随着准静态磁体制造技术、准静态磁场探测传感器技术、新材料、网络技术以及其他领域研究的进展,准静态磁技术应用也面临着巨大的发展机遇。
 
《科学时报》 (2011-11-28 B2 技术·经济)
 
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