量子金刚显微镜描绘含磁铁矿纳米颗粒的单个冷钙微球

生物相容的冷钙微球因其孔隙结构而备受推崇，是磁性纳米颗粒 (MNP) 的理想载体，用于生物医学应用，如靶向药物递送和诊断成像。对单个微球磁矩的精确控制对于这些应用至关重要。本研究采用宽场量子金刚显微镜，对含有 Fe3O4 MNP 的单个冷钙微球（直径 3-10 微米）的 stray 磁场进行成像。通过分析超过 35 个微球的磁场，我们测得 5 nm 和 10 nm 超临界 MNP 的峰峰值 stray field 幅度为 41 uT，反映出它们相当的磁响应；而 20 nm 铁磁 MNP 的峰峰值 stray field 幅度为 12 uT，由于其不同的磁化行为。有限元仿真确认 MNP 分布和磁化均匀性在冷钙基质中的变化，每个微球封装数千个 MNP 以产生其磁化。这种高分辨率磁成像方法为理解含 MNP 的冷钙微球，提供了关键见解，使其可用于优化合成和受控磁力学系统，以实现精密治疗和诊断。