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第1章 氧化铁纳米材料的应用领域1

1.1在磁共振成像检测和生物医学中的应用1

1.1.1新一代氧化铁微粒磁共振成像造影剂2

1.1.2检测超顺磁氧化铁微粒的磁共振成像方法3

1.1.3以超顺磁氧化铁微粒为探针的磁共振细胞影像3

1.1.4以超顺磁氧化铁微粒为探针的磁共振分子影像10

1.1.5小结11

1.2在基因工程中的作用12

1.2.1基因工程的概念12

1.2.2基因载体的性质12

1.2.3磁性氧化铁纳米粒的特点12

1.2.4在基因工程中应用的基础研究13

1.2.5在基因工程中的应用前景14

1.3在肿瘤热疗中的应用15

1.3.1肿瘤磁靶向热疗的概念及原理15

1.3.2应用于肿瘤磁靶向热疗的磁性纳米粒种类16

1.3.3在肿瘤热疗中的应用20

1.3.4问题与展望23

1.4在涂料中的应用24

1.4.1在油漆中的应用25

1.4.2在新型涂料中的应用26

1.5在其他方面的应用27

1.5.1在环境领域的应用27

1.5.2在催化领域的应用28

参考文献28

第2章 氧化铁纳米材料的制备方法39

2.1物理制备方法39

2.1.1高能机械球磨法39

2.1.2超声沉淀法39

2.1.3喷雾热解法40

2.1.4冷冻干燥法40

2.1.5物理气相沉积法40

2.1.6惰性气体冷凝法40

2.2生物合成方法40

2.3化学制备方法42

2.3.1化学沉淀法44

2.3.2模板法47

2.3.3水热法50

2.3.4高温分解法51

2.3.5溶胶凝胶法53

2.3.6多元醇法54

2.3.7气相法55

2.3.8超声波分解56

2.3.9流动注射合成56

2.3.10电化学方法58

参考文献61

第3章 氧化铁纳米材料的特性与表征68

3.1氧化铁纳米材料的特性68

3.1.1电磁性能68

3.1.2力学性能75

3.1.3热学性能77

3.1.4光学性能79

3.2氧化铁纳米材料的表征81

3.2.1氧化铁纳米材料的X射线衍射表征82

3.2.2氧化铁纳米材料的透射电镜及光谱分析86

3.2.3氧化铁纳米材料的扫描电镜分析92

3.2.4氧化铁纳米材料的扫描探针显微术97

3.2.5氧化铁纳米材料的光谱学和磁共振表征102

参考文献113

第4章 氧化铁纳米材料的一般毒性116

4.1急性毒性116

4.1.1经消化道急性毒性116

4.1.2经呼吸道急性毒性118

4.1.3经腹腔急性毒性119

4.1.4经静脉急性毒性120

4.2亚急（慢）性毒性124

4.2.1经消化道亚急（慢）性毒性124

4.2.2经呼吸道亚急（慢）性毒性125

4.2.3经腹腔亚（慢）急性毒性126

4.2.4经静脉亚急（慢）性毒性127

参考文献133

第5章 氧化铁纳米材料的致突变试验和代谢动力学研究135

5.1致突变试验135

5.1.1纳米材料的致突变试验概述135

5.1.2鼠伤寒沙门氏菌肝微粒体酶试验135

5.1.3小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验136

5.1.4小鼠精子畸变试验137

5.1.5纳米材料可能的遗传毒理学机理138

5.1.6小结139

5.2毒物代谢动力学139

5.2.1毒物代谢动力学概述139

5.2.2氧化铁纳米粒在动物体内的分布139

5.2.3经修饰的氧化铁纳米粒在动物体内的代谢动力学140

5.2.4外加磁场对氧化铁纳米粒体内分布的影响142

5.2.5免疫球蛋白修饰对氧化铁纳米粒体内分布的影响143

5.2.6小结143

参考文献144

第6章 氧化铁纳米材料的生物相容性及细胞毒理学研究146

6.1生物相容性146

6.1.1生物相容性的概念146

6.1.2医用材料生物相容性评价程序的发展及相关标准147

6.1.3生物相容性的分类及评价方法151

6.1.4氧化铁纳米材料的生物相容性154

6.1.5小结155

6.2对细胞凋亡的影响156

6.2.1细胞凋亡概述156

6.2.2细胞凋亡的生物学变化157

6.2.3细胞凋亡的几种检测方法157

6.2.4对凋亡细胞的形态学影响159

6.2.5对细胞凋亡率的影响162

6.2.6对细胞周期的影响164

6.2.7对细胞质膜的改变165

6.2.8对细胞DNA的影响167

6.2.9对线粒体膜电位的影响170

6.2.10对凋亡细胞相关蛋白和酶的影响173

6.3对亚细胞组分功能的影响175

6.3.1对细胞膜的损伤作用175

6.3.2对微粒体的损伤作用177

6.3.3对溶酶体的损伤179

6.4对细胞的氧化应激作用181

6.4.1自由基与氧化损伤182

6.4.2氧化铁纳米粒对细胞的氧化应激作用186

6.5对细胞钙离子浓度的影响189

6.5.1 Fe2 O3纳米粒子对RAW264.7细胞［Ca2+]i的影响190

6.5.2 Fe2 O3纳米粒子对细胞［Ca2+ ]i影响机制研究195

6.5.3不同时间Fe2 O3纳米粒子对HepG2细胞[Ca2+]i的影响198

6.6对细胞其他方面的毒性作用200

6.6.1纳米Fe2 O3对仓鼠肺成纤维细胞的毒性作用200

6.6.2纳米Fe3 O4对A549细胞的毒性研究202

6.6.3 Fe2 O3纳米粒子对RAW 264.7细胞活力的影响202

6.6.4 Fe2 O3纳米粒子对HepG2细胞活力的影响203

6.6.5 Fe3 O4纳米粒对人正常肝细胞HL-7702的细胞毒性204

6.6.6超顺磁性铁纳米粒标记对视网膜前体细胞体外培养的影响204

6.6.7磁性氧化铁纳米粒对HeLa和HEK293细胞的毒性作用204

参考文献205

第7章 氧化铁纳米材料毒性解决方案209

7.1不同化学修饰对氧化铁纳米材料毒性的影响209

7.1.1有机小分子修饰210

7.1.2无机分子修饰212

7.1.3聚合物大分子修饰214

7.2不同尺度的氧化铁纳米材料对毒性的影响219

7.2.1尺度小于10nm的氧化铁纳米材料220

7.2.2尺度为10～19 nm的氧化铁纳米材料220

7.2.3尺度为20～39 nm的氧化铁纳米材料221

7.2.4尺度为40～59 nm的氧化铁纳米材料222

7.2.5尺度为60～100 nm的氧化铁纳米材料222

7.3表面不同基团和电荷对毒性的影响223

7.4氧化铁纳米粒在体内的清除227

参考文献228

第8章 总结与展望235

8.1纳米材料的安全性评价235

8.1.1纳米材料安全性评价框架235

8.1.2纳米材料安全性研究的主要方向236

8.1.3纳米材料的安全性评价程序相关问题237

8.1.4氧化铁纳米材料毒理学研究的现状及发展趋势238

8.2氧化铁纳米材料毒性解决方案的构想240

8.2.1降低氧化铁纳米材料毒性可能的几种方案240

8.2.2氧化铁纳米材料安全性研究措施和构想241

8.2.3评价纳米材料对人类和环境风险的建议步骤242

参考文献244