面向磁热疗法的超超.paramagnetic 超颗粒：克服颗粒尺寸限制
应用物理
2024-11-27 v1 材料科学
摘要
氧化铁（如 FeO 或 FeO）纳米粒子因其超.paramagnetic 特性、无毒性与可降解性，被视为磁热疗法、药物递送与生物探测等多种生物医学应用的有前景的候选材料。虽然小尺寸粒子（小于临界尺寸，约 20 nm）在室温下显示超.paramagnetic 行为，但这些粒子容易渗透至体内高度敏感区域如血脑屏障 (BBB)，从而引发不良反应。此外，这些粒子还存在高保留概率，可能导致致基因毒性和生化毒性。增加粒子尺寸可解决上述问题，但也会抑制超.paramagnetic 特性。我们通过合成由多个 10至 15 nm 大小的纳米晶体构成的独特多晶铁氧体纳米粒子来克服这一颗粒尺寸限制，粒子尺寸可调从 160 到 400 nm。这些所谓的超级粒子保持超.paramagnetic 特性，表现出卓越的热效应。在浓度为 0.5 mg/mL 的情况下，SAR 值可超过 250 W/g（HAC = 800 Oe, f = 310 kHz），表明其在最低剂量下用于癌症治疗具有潜力。我们的研究强调了具有超.paramagnetic 特性的可调尺寸多晶铁氧体超级粒子在先进生物医学应用与感知技术中的潜力。
引用
@article{arxiv.2411.17172,
title = {Superparamagnetic Superparticles for Magnetic Hyperthermia Therapy: Overcoming the Particle Size Limit},
author = {Supun B. Attanayake and Minh Dang Nguyen and Amit Chanda and Javier Alonso and Inaki Orue and T. Randall Lee and Hariharan Srikanth and Manh-Huong Phan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17172},
year = {2024}
}