磁性材料在生物医学领域的应用学习教案.pptx

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1、会计学1磁性材料在生物医学领域磁性材料在生物医学领域(ln y)的应用的应用第一页，共21页。CatalogueCatalogue1.磁性材料的简要介绍2.磁性材料的生物应用 3. 基于磁控制技术三维细胞培养第1页/共20页第二页，共21页。1.磁性材料(c xn ci lio)的简要介绍指南针的鼻祖指南针的鼻祖(bz)-(bz)-司司南南第2页/共20页第三页，共21页。根据物质的磁化率，可以把物质的磁性分为五类：根据物质的磁化率，可以把物质的磁性分为五类：1、抗磁性，、抗磁性，为甚小的负数（大约在为甚小的负数（大约在-10-6量级），在磁场量级），在磁场中受微弱的斥力，如金、银中受微弱的斥

2、力，如金、银 。2、顺磁性，、顺磁性，为正数（大约在为正数（大约在10-310-6量级）在磁场中受量级）在磁场中受微弱的引力，如铂、钯、奥氏体不锈钢。微弱的引力，如铂、钯、奥氏体不锈钢。3、铁磁性，、铁磁性，为很大的正数，在较弱磁场作用下可以产生为很大的正数，在较弱磁场作用下可以产生很大的磁化强度，如铁、钴、镍。很大的磁化强度，如铁、钴、镍。4、亚铁磁性，、亚铁磁性，处于铁磁体与顺磁体之间，即通常所说的处于铁磁体与顺磁体之间，即通常所说的磁铁矿、铁氧体等。磁铁矿、铁氧体等。 5、反铁磁性，、反铁磁性， 为小正数，高于某一温度为小正数，高于某一温度(wnd)时其行为时其行为与顺磁体相似，低于某一

3、温度与顺磁体相似，低于某一温度(wnd)磁化率与磁场的取向磁化率与磁场的取向有关。有关。磁化磁化(chu)率：物体在磁场中率：物体在磁场中被磁化被磁化(chu)的程度与磁化的程度与磁化(chu)场的强度有关，其关系场的强度有关，其关系为为M= H，即为磁化即为磁化(chu)率率第3页/共20页第四页，共21页。 铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内就形成向一致，因此在这些极小的区域内就形成(xngchng)了一个个天然的磁性区域了一个个天然的磁性区域磁畴。磁畴。 铁磁材料内部的铁磁材料内部的磁畴排列磁畴排列(pili

4、)杂乱杂乱无章，磁性相互抵消，无章，磁性相互抵消，因此对外不显示磁性。因此对外不显示磁性。 铁磁材料之所以具有高导磁性铁磁材料之所以具有高导磁性，是因为在它们的内部具有一种特殊，是因为在它们的内部具有一种特殊的物质结构的物质结构。磁畴是怎么形磁畴是怎么形成的？成的？ 磁畴因受外磁磁畴因受外磁场作用而顺着外磁场场作用而顺着外磁场的方向发生归顺性重的方向发生归顺性重新排列，在内部形成新排列，在内部形成一个很强的一个很强的。第4页/共20页第五页，共21页。1、磁化、磁化(chu)曲线曲线2、磁滞回线、磁滞回线磁化(chu)曲线是表示物质中的磁场强度H与所感应的磁感应强度B或磁化(chu)强度M之间

5、的关系。第5页/共20页第六页，共21页。H表示表示(biosh)磁场强度磁场强度M表示表示(biosh)磁化强度磁化强度2、磁滞回线、磁滞回线矫顽力剩余磁化强度第6页/共20页第七页，共21页。Wang X, Yu J. Application of Fe3O4/graphene oxide composite for the separation of Cs(I) and Sr(II) from aqueous solutionJ. Journal of Radioanalytical & Nuclear Chemistry, 2015, 303(1):807-813.Jiao T, Li

6、u Y, Wu Y, et al. Facile and Scalable Preparation of Graphene Oxide-Based Magnetic Hybrids for Fast and Highly Efficient Removal of Organic DyesJ. Scientific Reports, 2015, 5.宏观(hnggun)图片第7页/共20页第八页，共21页。1在核磁共振(h c n zhn)成像（MRI）中的应用在靶向给药中的应用(yngyng)在靶向热疗中的应用23第8页/共20页第九页，共21页。靶向给药 生物导向-将特定的抗体结合在磁性(c

7、xng)载体表面，通过与肿瘤细胞表面的抗原性识别器发生特异性结合，使药物准确运送到肿瘤细胞中。第9页/共20页第十页，共21页。 物理导向利用外加磁场，使磁性药物载体在病变(bngbin)部位富集，减小正常组织的药物暴露，降低毒副作用，提高药物的疗效。靶向给药第10页/共20页第十一页，共21页。 磁性(cxng)颗粒外部包裹着特有病毒的抗体，注射入人体进行检测，一旦人体内存在这种病毒，他们将与磁性(cxng)颗粒上的抗体结合形成大的颗粒团，然后通过磁共振成像就能发现病毒的位置。在核磁共振(h c n zhn)成像（MRI）中的应用在核磁共振(h c n zhn)成像（MRI）中的应用第11页

8、/共20页第十二页，共21页。 利用磁场导向作用,将磁性纳米粒子经由肿瘤的供血动脉引到肿瘤部位，然后在肿瘤周围施加(shji)交变磁场，磁性纳米粒子受到交变磁场的作用而产热，从而起到热疗的作用。 在靶向热疗中的应用(yngyng)第12页/共20页第十三页，共21页。p细胞培养本身就是细胞的克隆。通过细胞培养得到大量的细胞或其代谢产物(chnw)。因为生物产品都是从细胞得来，所以说细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术。20082072006 200520042003 基于(jy)磁控制技术三维细胞培养p三维细胞(xbo)培养技术(three-dimensional cell cultu

9、re, TDCC)是指将具有三维结构不同材料的载体与各种不同种类的细胞(xbo)在体外共同培养,使细胞(xbo)能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长,构成三维的细胞(xbo)-载体复合物第13页/共20页第十四页，共21页。 基于(jy)磁控制技术三维细胞培养复苏(f s)传代(chun di)冻存第14页/共20页第十五页，共21页。磁体磁体(ct)吞噬吞噬(tnsh)氧化铁的恶氧化铁的恶性胶质瘤细胞性胶质瘤细胞恶性胶质瘤，源自神经上皮的肿瘤统称恶性胶质瘤，源自神经上皮的肿瘤统称(tngchng)为胶质瘤（胶质细胞瘤）为胶质瘤（胶质细胞瘤）氧化铁水凝胶氧化铁水凝胶搭载氨基酸、氧化搭载氨基

10、酸、氧化铁、铁、Au的噬菌体的噬菌体实验过程第15页/共20页第十六页，共21页。实验(shyn)过程磁控制磁控制(kngzh)15min后，后，细胞形态细胞形态磁控制磁控制(kngzh)48h后，细胞形态后，细胞形态第16页/共20页第十七页，共21页。通过观察荧光标记的恶性通过观察荧光标记的恶性( xng)胶质瘤细胞在胶质瘤细胞在水凝胶中不同时间段的生长情况，检测水凝胶水凝胶中不同时间段的生长情况，检测水凝胶的生物相容性的生物相容性图一：悬浮状态图一：悬浮状态(zhungti)下恶性下恶性胶质瘤细胞胶质瘤细胞48h的的生长情况生长情况图二：不同磁控制时图二：不同磁控制时间下，二维、三维细间

11、下，二维、三维细胞胞(xbo)培养状态下，培养状态下，细胞细胞(xbo)数量数量第17页/共20页第十八页，共21页。为证明磁场有效地操控细胞培养时形状为证明磁场有效地操控细胞培养时形状(xngzhun)，使用不同大小的磁体，以此提，使用不同大小的磁体，以此提供不同的磁场大小，观察细胞的生长情况。供不同的磁场大小，观察细胞的生长情况。图1：半径(bnjng)为12mm的磁体，初始状态图1：半径(bnjng)为12mm的磁体，30h图1：移除磁体后，细胞生长情况图1：半径为6mm的磁体，初始状态图1：半径为6mm的磁体，初始状态图1：移除磁体后，细胞生长情况第18页/共20页第十九页，共21页。第19页/共20页第二十页，共21页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第20页/共20页第二十一页，共21页。