四氧化三铁/碳双壳层空心球的制备和多功能药物载体应用研究

研究以SiO2微球作模板，通过过氧化氢氧化分解二茂铁一步法在SiO2微球表面形成四氧化三铁-碳/双壳层结构，然后用强碱除去SiO2核，制备Fe3O4-C双壳空心纳米胶囊粒子的工艺技术。由SiO2粒径控制胶囊空腔大小；通过碳包覆提高Fe3O4的化学稳定性并降低其毒性；在形成过程中因过氧化氢湿氧化使表面碳层羧基化，增强了胶囊粒子在水等极性溶剂中的悬浮稳定性。以Fe3O4-C双壳空心纳米胶囊作为载体，对顺铂等抗癌药物进行装载和控释实验，探寻通过施加交变磁场使Fe3O4反复磁化-退磁生热，升高胶囊内温度促使药物释放，或通过施加交变磁场使Fe3O4生热破坏外壳层结构使药物释放的方法。以小鼠为对象，研究所制备的药物载体在外加磁场的诱导下，富集于预定位置，达到药物定点投放目标的可行性；用医用磁共振成像系统测量弛豫值r2，评估其作为磁共振对比剂的效果；综合评价其载药、定向输运和成像实时监测的多功能性效果。

课题在Fe3O4/碳纳米空心胶囊等纳米药物载体的制备、表征、阿霉素（DOX）等抗癌药物装载和靶向治疗、新型MRI对比剂合成与成像应用等方面取得了系列成果，如制备了Fe3O4@C@Ag核-壳结构和摇铃状Au@Fe3O4@C多功能纳米药物载体；合成了新型核壳结构MRI对比剂Mn3[Co(CN)6]2@SiO2，它同时具有T1和T2成像能力，弛豫率分别达10.52 mM-1s-1和173.09 mM-1s-1，它还具有双光子荧光成像性能，在该基金的支持下，已在Energy Environ. Sci., Biomaterials, J. Mater. Chem., Chem. Commun., Chem. Eur. J.等发表SCI检索论文40篇，其中一区12篇。培养了4名博士，2名硕士。