English
往期目录
新闻公告
More
化学进展 2008, Vol. 20 Issue (0203): 265-272 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

磁性铁氧化物纳米粒子表面功能化及其应用*

吴伟1 贺全国1** 陈洪2   

  1. (1. 湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室 株洲 412008；
    2. 中南林业科技大学生命科学与技术学院 长沙 410004)
  • 收稿日期:2007-04-20 修回日期:2007-06-26 出版日期:2008-03-24 发布日期:2008-03-24
  • 通讯作者: 贺全国
下载PDF ( 2043 ) 引用
导出

Surface Functionalization and Application for Magnetic Iron Oxide Nanoparticles

Wu Wei1; He Quanguo1**; Chen Hong2   

  1. (1. Green Packaging and Biological Nanotechnology Laboratory, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412008, China; 2. College of Life Science and Technology, Central South University of Forestry & Technology,Changsha 41004, China)
  • Received:2007-04-20 Revised:2007-06-26 Online:2008-03-24 Published:2008-03-24
  • Contact: He Quanguo
表面功能化的磁性铁氧化物纳米粒子是一种新型功能材料, 可应用于各种生物活性物质如蛋白质、DNA等的富集和分离，药物的磁靶向，以及疾病的诊断和治疗等许多领域。本文在总结近年来国内外有关功能化磁性铁氧化物纳米粒子研究成果的基础上，阐述了功能化磁性铁氧化物纳米粒子的结构类型、特点、目前的各种功能化制备方法以及相关应用最新研究进展，指出了当前研究中的主要发展方向和仍需要解决的问题。
关键词： 磁性铁氧化物, 纳米粒子, 表面功能化, 制备
Surface functionalized magnetic iron oxide nanoparticles is a kind of novel functional materials, which have been widely used in the collection or separation of bioactive matter, targeted drug delivery, and disease's diagnoses or therapy. This review focuses on the preparation, structure and properties of various surface functionalized magnetic iron oxide nanoparticles and their application, as well as the research efforts of functionalization of magnetic iron oxide nanoparticles worldwide in recent years. The problems and major challenges that still should be resolved are pointed out, and the directions in these researches are discussed.
Key words: magnetic iron oxides, nanoparticles, surface functionalization, preparation

中图分类号: 

()

[ 1 ] Frenkel J , Dorfman J . Nature , 1930 , 126 : 274 —275
[ 2 ] Battle X, Labarta A. J . Phys. D: Appl . Phys. , 2002 , 35 (6) :R15 —R42
[ 3 ] Chem M, Liu J P , Sun S J . J . Am. Chem. Soc. , 2004 , 126 :8394 —8395
[ 4 ] Vázquez M, Luna C , Morales M P , et al . Phys. B : Condensed Matter , 2004 , 354 (1/4) : 71 —79
[ 5 ] Ito A , Shinkai M, Honda H , et al . J . Biosci . Bioeng. , 2005 ,100 (1) : 1 —11
[ 6 ] Tadmor R , Rosensweig R E , Frey J , et al . Lagmuir , 2000 , 16(24) : 9117 —9120
[ 7 ] Sahoo Y, Pizem H , Fried T, et al . Langmuir , 2001 , 17 (25) :7907 —7911
[ 8 ] Sousa M H , Rubim J C , Sobrinho P G, et al . J . Magn. Magn.Mater. , 2001 , 225 (1/2) : 67 —72
[ 9 ] Morais P C , Oliveira A C , Tronconi A L , et al . IEEE Trans.Magn. , 2003 , 39 (5) : 2654 —2656
[10] Sahoo Y, Goodarzi A , Swihart M T, et al . J . Phys. Chem. B ,2005 , 109 (9) : 3879 —3885
[11] Xie J W, Wang C H. Pharm. Res. , 2005 , 22 (12) : 2079 —2090
[12] Mornet S , Vasseur S , Grasset F , et al . J . Mater. Chem. , 2004 ,14 (14) : 2161 —2175
[13] Bonacchi D , Caneschi A , Gatteschi D , et al . J . Phys. Chem.Solids , 2004 , 65 (4) : 719 —722
[14] Bonacchi D , Caneschi A , Dorignac D , et al . Chem. Mater. ,2004 , 16 (10) : 2016 —2020
[15] Portet D , Denizot B , Rump E , et al . J . Coll . Interf . Sci . ,2001 , 238 (1) : 37 —42
[16] Sun S H , Zeng H , Robinson D B , et al . J . Am. Chem. Soc. ,2004 , 126 (1) : 273 —279
[17] Bourlinos A B , Simopoulos A , Petridis D. Chem. Mater. , 2002 ,14 (2) : 899 —903
[18] Fan J , Lu J G, Xu R S , et al . J . Colloid Interface Sci . , 2003 ,266 (1) : 215 —218
[19] Caruntu D , Cushing B L , Caruntu G, et al . Chem. Mater. ,2005 , 17 (13) : 3398 —3402
[20] Ma M, Zhang Y, Yu W, et al . Colloids Surf . A: Physicochem.Eng. Asp. , 2003 , 212 (2/3) : 219 —226
[21] Shen X C , Fang X Z, Zhou Y H , et al . Chem. Lett . , 2004 , 33(11) : 1468 —1469
[22] 吴伟(Wu W) , 贺全国(He Q G) , 陈洪(Chen H) 等. 化学学报(Acta Chemica Sinica) , 2007 , 65 (13) : 1273 —1279
[23] Berry C C , Curtis A S G. J . Phys. D: Appl . Phys. , 2003 , 36 :R198 —R206
[24] Berry C C , Wells S , Charles S , et al . Biomaterials , 2003 , 24(25) : 4551 —4557
[25] Mikhaylova M, Kim D K, Bobrysheva N , et al . Langmuir , 2004 ,20 (6) : 2472 —2477
[26] Kim D K, Mikhaylova M, Wang F H , et al . Chem. Mater. ,2003 , 15 (23) : 4343 —4351
[27] Kim D K, Mikhaylova M, Zhang Y, et al . Chem. Mater. , 2003 ,15 (8) : 1617 —1627
[28] Olsen D , Yang C , Bodo M, et al . Adv. Drug Deliv. Rev. 2003 ,55 (12) : 1547 —1567
[29] Khor E , Lim L Y. Biomaterials , 2003 , 24 (13) : 2339 —2349
[30] Gupta A K, Wells S. IEEE Trans. Nanobiosci . , 2004 , 3 (1) :66 —73
[31] Zhang Y, Kohler N , Zhang M Q. Biomaterials , 2002 , 23 (7) :1553 —1561
[32] Gupta A K, Curtis A S G. J . Mater. Sci . Mater. Med. , 2004 ,15 (4) : 493 —496
[33] D’Souza A J , Schowen R L , Topp E M. J . Control Release ,2004 , 94 (1) : 91 —100
[34] Pardoe H , Chua-Anusorn W, St . Pierre T G, et al . J . Magn.Magn. Mater. , 2001 , 225 (1/2) : 41 —46
[35] Kim D K, Mikhaylova M, Topark M, et al . Mat . Res. Soc.Symp. Proc. , 2002 , 750 : Y9. 2. 1
[36] Singh H , Laibinis P E , Hatton T A. Langmuir , 2005 , 21 (24) :11500 —11509
[37] 安丽娟(An L J ) , 李兆强(Li Z Q) , 王燕萍(Wang Y P) 等.高等学校化学学报(Chem. J . Chinese Univ. ) , 2006 , 27 (7) :1372 —1375
[38] Shan GB , Xing J M, Luo M F , et al . Biotechnol . Lett . , 2003 ,25 (23) : 1977 —1981
[39] Zhang J G, Xu S Q , Kumacheva E. J . Am. Chem. Soc. , 2004 ,126 (25) : 7908 —7914
[40] Burke N A D , Stêver H D H , Dawson F P. Chem. Mater. ,2002 , 14 (11) : 4752 —4761
[41] Frankamp B L , Boal A K, Tuominen M T, et al . J . Am. Chem.Soc. , 2005 , 127 (27) : 9731 —9735
[42] He H W, Liu H J , Zhou K C , et al . J . Cent . South Univ. T,2006 , 13 (1) : 6 —11
[43] Mikhaylova M, Kim D K, Berry C C , et al . Chem. Mater. ,2004 , 16 (12) : 2344 —2354
[44] Lewin M, Carlesso N , Tung C H , et al . Nat . Biotechnol . , 2000 ,18 (4) : 410 —414
[45] NamJ M, Stoeva S I , Mirkin C A. J . Am. Chem. Soc. , 2004 ,126 (19) : 5932 —5933
[46] Weizmann Y, Patolsky F , Lioubashevski O , Willner I. J . Am.Chem. Soc. , 2004 , 126 (4) : 1073 —1080
[47] Perez J M, Josephson L , O’Loughlin T, et al . Nat . Biotechnol . ,2002 , 20 (8) : 816 —820
[48] Rosi N L , Mirkin C A. Chem. Rev. , 2005 , 105 (4) : 1547 —1562
[49] Fan A P , Lau C W, Lu J Z. Anal . Chem. , 2005 , 77 (10) :3238 —3242
[50] Tartaj P , Morales M P , Veintemillas2Verdaguer S , et al . J .Phys. D: Appl . Phys. , 2003 , 36 (13) : R182 —R197
[51] Yang H H , Zhang S Q , Chen XL , et al . Anal . Chem. , 2004 ,76 (5) : 1316 —1321
[52] Ulman A. Chem. Rev. , 1996 , 96 (4) : 1533 —1554
[53] Cannas C , Concas G, Gatteschi D , et al . J . Mater. Chem. ,2002 , 12 (10) : 3141 —3146
[54] Ma D , Guan J , Normandin F , et al . Chem. Mater. , 2006 , 18(7) : 1920 —1927
[55] Yi D K, Selvan S T, Lee S S , et al . J . Am. Chem. Soc. ,2005 , 127 (14) : 4990 —4991
[56] Tartaj P , Gonzalez-Carreno T, Serna C J . J . Phys. Chem. B ,2003 , 107 (1) : 20 —24
[57] Lu Y, Yin YD , Mayers B T, et al . Nano. Lett . , 2002 , 2 (3) :183 —186
[58] Tartaj P , Gonzalez-Carreno T, Serna C J . Adv. Mater. , 2001 ,13 (21) : 1620 —1624
[59] Brucea I J , Taylor J , Todd M, et al . J . Magn. Magn. Mater. ,2004 , 284 : 145 —160
[60] Salgueirino-Maceira V , Correa-Duarte M A , Spasova M, et al .Adv. Funct . Mater. , 2006 , 16 (4) : 509 —514
[61] Lin J , Zhou W L , Kumbhar A , et al . J . Solid. State. Chem.2001 , 159 (1) : 26 —31
[62] Cui Y, Hu D , Fang Y, et al . Sci . China Ser. B , 2004 , 47 (2) :152 —158
[63] Yu H , Chen M, Rice P M, et al . Nano Lett . , 2005 , 5 (2) :379 —382
[64] Wang L Y, Luo J , Fan Q , et al . J . Phys. Chem. B , 2005 , 109(46) : 21593 —21601
[65] Mandal M, Kundu S , Ghosh S K, et al . J . Colloid Interf . Sci . ,2005 , 286 (1) : 187 —194
[66] Wu W, He Q G, Chen H , et al . Nanotechnology , 2007 , 18(14) : art . no. 145609
[67] Stoeva S I , Huo F W, Lee F W, et al . J . Am. Chem. Soc. ,2005 , 127 (44) : 15362 —15363
[68] Wang Z F , Guo H S , Yu Y L , et al . J . Magn. Magn. Mater. ,2006 , 302 (2) : 397 —404
[69] Dantas TL P , Mendonca V P , Jose HJ , et al . Chem. Eng. J . ,2006 , 118 (1/2) : 77 —82
[70] Lu A , Salabas E L , Schüth F. Angew. Chem. Int . Ed. , 2007 ,46 , 1222 —1244
[71] Liu Z Q , Zhang D H , Han S , et al . J . Am. Chem. Soc. , 2005 ,127 (1) : 6 —7
[72] Castro R H R , Hidalgo P , Coaquira J A H , et al . Eur. J . Inorg.Chem. , 2005 , 11 : 2134 —2138
[73] Nunez N O , Tartaj P , MoralesM P , et al . Chem. Mater. , 2004 ,16 (16) : 3119 —3124
[74] Cheon J , Park J , Choi J , et al . Proc. Natl . Acad. Sci . USA ,2006 , 103 : 3023 —3027
[75] Jun Y, Choi J , Cheon J . Chem. Commun. , 2007 , 1203 —1214
[76] 郭红霞(Guo H X) , 赵晓鹏(Zhao X P) . 功能材料(Journal of Functional Materials) , 2003 , 34 (1) : 34 —36
[77] Wang D S , He J B , Rosenzweig N , et al . Nano Lett . , 2004 , 4(3) : 409 —413
[1] 王丹丹, 蔺兆鑫, 谷慧杰, 李云辉, 李洪吉, 邵晶. 钼酸铋在光催化技术中的改性与应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 606-619.
[2] 廖子萱, 王宇辉, 郑建萍. 碳点基水相室温磷光复合材料研究进展[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 263-373.
[3] 李璇, 黄炯鹏, 张一帆, 石磊. 二维材料的一维纳米带[J]. 化学进展, 2023, 35(1): 88-104.
[4] 陈浩, 徐旭, 焦超男, 杨浩, 王静, 彭银仙. 多功能核壳结构纳米反应器的构筑及其催化性能[J]. 化学进展, 2022, 34(9): 1911-1934.
[5] 朱月香, 赵伟悦, 李朝忠, 廖世军. Pt基金属间化合物及其在质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1337-1347.
[6] 李芳远, 李俊豪, 吴钰洁, 石凯祥, 刘全兵, 彭翃杰. “蛋黄蛋壳”结构纳米电极材料设计及在锂/钠离子/锂硫电池中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1369-1383.
[7] 孙浩, 王超鹏, 尹君, 朱剑. 用于电催化析氧反应电极的制备策略[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 519-532.
[8] 王才威, 杨东杰, 邱学青, 张文礼. 木质素多孔碳材料在电化学储能中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 285-300.
[9] 曹祥康, 孙晓光, 蔡光义, 董泽华. 耐久型超疏水表面:理论模型、制备策略和评价方法[J]. 化学进展, 2021, 33(9): 1525-1537.
[10] 张震, 赵爽, 陈国兵, 李昆锋, 费志方, 杨自春. 碳化硅块状气凝胶的制备及应用[J]. 化学进展, 2021, 33(9): 1511-1524.
[11] 李金召, 李政, 庄旭品, 巩继贤, 李秋瑾, 张健飞. 纤维素纳米晶体的制备及其在复合材料中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1293-1310.
[12] 陈立忠, 龚巧彬, 陈哲. 超薄二维MOF纳米材料的制备和应用[J]. 化学进展, 2021, 33(8): 1280-1292.
[13] 向笑笑, 田晓雯, 刘会娥, 陈爽, 朱亚男, 薄玉琴. 石墨烯基气凝胶小球的可控制备[J]. 化学进展, 2021, 33(7): 1092-1099.
[14] 杨英, 马书鹏, 罗媛, 林飞宇, 朱刘, 郭学益. 多维CsPbX3无机钙钛矿材料的制备及其在太阳能电池中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 779-801.
[15] 江松, 王家佩, 朱辉, 张琴, 丛野, 李轩科. 二维材料V2C MXene的制备与应用[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 740-751.