本书以具有独特磁响应性质的磁性纳米生物材料为主题，系统介绍磁性纳米生物材料的特点、制备方法、表征手段及在医学诊疗中的应用，分别对生物磁分离材料、磁共振成像纳米对比剂及磁导靶向纳米药物递送系统进行详细论述。在保证知识体系全面系统的基础上，本书重点论述磁性纳米生物材料的前沿应用，包括磁性微泡材料、磁性纳米酶、磁力调控技术、磁热疗剂、神经磁刺激技术及磁驱微纳米机器人等。
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目录
第1章 绪论1
1.1 磁性纳米生物材料发展历史和现状1
1.2 磁性纳米生物材料的分类3
1.2.1 磁性金属纳米材料3
1.2.2 铁氧体纳米材料4
1.2.3 磁性纳米复合材料4
1.3 磁性纳米生物材料的生物效应5
1.3.1 自身生物效应5
1.3.2 外磁场诱导的生物效应6
1.4 磁性纳米生物材料的生物安全性评价8
1.4.1 体外安全性评价8
1.4.2 体内安全性评价9
1.5 磁性纳米生物材料的展望10
思考题11
参考文献11
第2章 磁性纳米生物材料的制备与表征15
2.1 磁性纳米生物材料制备方法15
2.1.1 生物制备法15
2.1.2 物理制备法17
2.1.3 化学制备法18
2.2 磁性纳米生物材料的表征手段25
2.2.1 电子显微镜26
2.2.2 X射线衍射32
2.2.3 扩展X射线吸收精细结构谱33
2.2.4 X射线光电子能谱34
2.2.5 振动样品磁强计35
2.2.6 超导量子干涉器件37
2.2.7 动态光散射38
2.2.8 热分析技术40
2.2.9 红外吸收光谱42
思考题44
参考文献44
第3章 生物磁分离材料49
3.1 分离磁珠的结构及性能49
3.1.1 分离磁珠的结构49
3.1.2 分离磁珠的特性50
3.1.3 分离磁珠性能评估50
3.1.4 分离磁珠的改性及生物偶联51
3.2 分离磁珠的生物医学应用56
3.2.1 核酸分离磁珠56
3.2.2 免疫磁珠技术及应用58
思考题65
参考文献65
第4章 磁共振成像纳米对比剂67
4.1 概述67
4.1.1 基本原理与概念67
4.1.2 发展历程69
4.1.3 加快氢质子弛豫速率原理72
4.2 磁共振成像纳米对比剂的设计与开发73
4.2.1 纳米对比剂结构对弛豫效能的调控作用73
4.2.2 T1-T2双模态成像纳米对比剂设计策略75
4.2.3 靶向分子偶联的特异性分子成像探针设计策略77
思考题79
参考文献79
第5章 磁导靶向纳米药物递送系统84
5.1 磁导靶向纳米药物递送系统的基本组成85
5.1.1 磁性纳米药物载体85
5.1.2 磁场87
5.2 磁导靶向纳米药物递送系统的应用91
5.2.1 磁导靶向纳米药物递送91
5.2.2 磁控药物释放95
思考题98
参考文献99
第6章 磁性微泡材料103
6.1 磁性纳米颗粒与磁性微泡的设计与制备104
6.1.1 磁性纳米颗粒与微泡的基本特性和制备方法104
6.1.2 磁性微泡的设计与制备方法106
6.2 磁性微泡的声学特性与磁学特性109
6.2.1 磁性微泡的声学特性109
6.2.2 磁性微泡的磁学特性110
6.3 磁性微泡的生物医学应用112
6.3.1 基于磁性微泡的成像造影剂112
6.3.2 基于磁性微泡的药物递送系统116
6.3.3 基于磁性微泡的基因递送系统118
思考题120
参考文献121
第7章 磁性纳米酶125
7.1 具有过氧化物酶活性的磁性纳米酶126
7.1.1 概念与特点126
7.1.2 磁性POD纳米酶的生物医学应用128
7.2 具有氧化酶活性的磁性纳米酶130
7.2.1 概念与特点130
7.2.2 磁性OXD纳米酶的应用132
7.3 具有过氧化氢酶活性的磁性纳米酶133
7.3.1 概念与特点133
7.3.2 磁性CAT纳米酶的生物医学应用134
7.4 具有超氧化物歧化酶活性的磁性纳米酶134
7.4.1 概念与特点134
7.4.2 磁性SOD纳米酶的应用135
7.5 影响磁性纳米酶活性的主要因素135
7.6 磁控纳米酶催化137
思考题139
参考文献139
第8章 磁力调控技术146
8.1 磁力产生的理论基础146
8.1.1 磁力产生的物理基础146
8.1.2 磁力大小与磁性纳米材料磁学性质的关系147
8.1.3 应用于磁力刺激的磁场类型149
8.2 磁场与磁力的生物学效应150
8.2.1 磁场的生物学效应150
8.2.2 磁力的生物学效应153
8.3 磁力调控技术在肿瘤治疗及再生医学领域的应用159
8.3.1 磁力与肿瘤治疗159
8.3.2 磁力与再生医学161
思考题162
参考文献162
第9章 肿瘤磁热疗与生物医用纳米磁热疗剂167
9.1 肿瘤磁热疗概况167
9.1.1 肿瘤热疗167
9.1.2 肿瘤磁热疗168
9.1.3 肿瘤磁热疗的发展现状169
9.2 生物医用纳米磁热疗剂172
9.2.1 尺寸对纳米磁热疗剂磁热性能的影响172
9.2.2 组分对纳米磁热疗剂磁热性能的影响174
9.2.3 形貌对纳米磁热疗剂磁热性能的影响176
9.2.4 表面修饰对磁性纳米颗粒磁热性能的影响177
9.3 以磁热疗为基础的协同治疗178
9.3.1 磁热疗增敏化疗179
9.3.2 磁热疗改善放疗效果180
9.3.3 磁热免疫治疗181
9.3.4 磁光协同治疗181
思考题182
参考文献183
第10章 神经磁刺激技术188
10.1 经颅磁刺激技术188
10.1.1 经颅磁刺激技术作用原理188
10.1.2 经颅磁刺激的刺激模式190
10.1.3 经颅磁刺激技术的临床应用进展190
10.2 神经纳米磁刺激技术196
10.2.1 磁性纳米介质与电磁效应196
10.2.2 神经纳米磁刺激原理198
10.3 神经纳米磁刺激技术的研究进展199
10.3.1 磁热神经调控技术199
10.3.2 磁力神经调控技术201
10.3.3 磁电神经调控技术202
10.4 总结与展望203
思考题204
参考文献204
第11章 磁驱微纳米机器人207
11.1 磁驱微纳米机器人概述207
11.1.1 磁驱微纳米机器人的定义207
11.1.2 磁驱微纳米机器人的驱动机制208
11.1.3 磁驱微纳米机器人的分类209
11.2 磁驱微纳米机器人集群216
11.2.1 磁驱微纳米机器人的集群动力学216
11.2.2 磁驱微纳米机器人的集群行为217
11.3 磁驱微纳米机器人的生物医学应用219
11.3.1 靶向药物/基因递送219
11.3.2 细胞操作221
11.3.3 微手术222
11.3.4 活组织检查223
11.3.5 生物膜清除225
思考题227
参考文献228
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