当单磁畴颗粒的直径比临界值更进一步降低,矫顽力变成零,这样的颗粒即成为超顺磁。超顺磁由热效应造成。超顺磁纳米粒子在外加磁场作用下具有磁性,而在外加磁场移除后不具有磁性。在生物体内,超顺磁颗粒只在有外加磁场时具有磁性,这使得它们在生物体内环境中具有独特优点。铁、钴、镍等晶体材料都有铁磁性,但由于氧化铁磁铁(Fe3O4)是地球上天然矿物中具磁性的,且生物安全性高(钴和镍等材料具有生物毒性),因而在多种生物医学应用中,核酸磁珠,超顺磁形式的氧化铁磁性纳米粒子常见。
这种方法可以被应用于的生物标记检测中,并可以广泛应用到医学诊断中各种生物标记物的定量检测,以及食品安全和环境检测中。(Y. Zhao, D. Du, Y. Lin, Glucose encapsulating liome for signal amplification for quantitative detection of biomarkers with glucometer readout, Biosensors and Bioelectronics, 2015, 72: 348-354.) 磁性微球如何与蛋白偶联? 当微球带有—OH、—NH2、—COOH等功能基团时,可进行的共价或者非共价偶联,可用于结合相应的抗原或从而形成磁珠,即蛋白偶联过程,可采用EDC/HNS偶联的方法。 将100mg磁性微球分散于2mL磷酸盐缓冲液(PBS缓冲盐10mmol/L,PH7.4)中,磁珠厂家,加入50mgEDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-碳),25mgNHS(N-羟基琥珀酰)和适量BSA(以此为例),室温振荡反应2h。磁分离,保留上清,磁性微球用PBS洗涤3次即可。
Magnetorelaxometry被用来评估检测,它可以用于体外或体内研究。Magnetorelaxometry可定量分析磁性纳米粒子在或整个动物体内的分布,由于此方法是非侵入性的,南京磁珠,因而可长期监测动物,铁氧体磁珠,例如监测磁标记的,另一个例子是诊断。近年来出现的使用功能化的磁性纳米粒子的磁弛豫分析(Magnetic Relaxation Immunoassay, MARIA)基于这个物理学方法。磁弛豫分析技术的优点是:结合的粒子和游离的粒子产生不同信号,与传统方法不同,不需洗涤步骤;不需要标记物;每个检测的时间极短,因而可用于高通量实验;由于磁弛豫可在不透光的介质中被检测,因而也可用于体内实验;磁性纳米粒子与基于用高灵敏度的磁场传感器如SQUID(Superconductive Quantum Interference Device)检测磁弛豫的技术结合,可获得高灵敏度。在这个应用上,与分离纯化同理,也是纳米级的粒子优于微米级的粒子。
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