南京邮电大学硕士学位论文

摘要

当前，随着磁纳米技术和生物医学日益结合，催生并促进了生物纳米技术蓬勃发展，磁纳米材料也逐渐应用于在生物医学和临床医学。人们着重探索磁纳米材料，特别是多功能的磁性复合纳米材料在磁共振成像、药物释放、生物大分子分离、磁热疗、生物传感检测等方面应用，同时结合光磁特性的复合磁性纳米材料也成为纳米研究领域的重要研究方向，磁材料研究主要集中在磁纳米材料制备和材料溶解性改进方面。本论文的研究工作主要围绕光磁功能复合磁纳米的制备、表征及初步应用展开，具体涉及到四氧化三铁纳米粒子（Fe3O4）的制备，核-壳结构的磁性纳米子PGMA@Fe3O4和Brij-35@Fe3O4制备、表征应用，以及高分子荧光材料合成、表征以及其在生物传感检测应用。为了赋予聚合物@ Fe3O4纳米粒子荧光功能，我们选用可高分子聚合物荧光材料水溶性聚芴-co-噻吩PFTh、两性离子聚芴PF以及荧光染料FTIC等荧光材料，试图制备具有荧光性质的高分子聚合物@Fe3O4、FITC-PGMA@Fe3O4纳米粒子。主要内容包括：

（1）首次设计合成一系列水溶性的不同噻吩含量的聚芴-co-噻吩PFTh共聚物绿光材料和两性离子聚芴PF蓝光材料并对所有产物表征。研究了聚合物聚芴-co-噻吩PFTh和两性离子聚芴PF光物理性质改变特性，包括PFTh紫外-荧光发射图谱随溶液pH值的变化、溶液中蛋白质的变化和离子强度的变化；两性离子聚芴PF在不同的溶剂、溶液盐浓度和pH值溶液中其光物理性质改变特性。重点研究组蛋白和金属Hg2+对PFTh荧光淬灭影响，金属Hg2+和组蛋白对聚合物PFTh的荧光淬灭效果显著，因此聚芴-co-噻吩PFTh能用于在蛋白质检测和金属离子检测,有望成为一类优良的生物传感材料。

（2）采用热解法制备粒径均一的四氧化三铁的磁纳米粒子核，并通过活性可控自由基聚合（ATRP）方法获得水溶性的EDA-PGMA@Fe3O4复合纳米粒子，并成功接入荧光标记基团-异硫氰酸荧光素FITC，制备具有荧光性质的水溶性的复合磁纳米粒子。另通过表面活性剂Brij-35自组装方法得到水溶性的磁性复合纳米粒子Brij-35@Fe3O4，并尝试引入高分子荧光材料聚芴-co-噻吩PFTh、两性离子聚芴PF，制备出具有荧光性质的高分子聚合物@Fe3O4，并研究了复合磁性纳米粒子的光物理性质、生物相容性、物理结构和磁学特性等，使用FT-IR、TEM、TGA、SQUID、XPS等仪器对复合磁性纳米粒子进行表征，探索荧光磁性复合纳米粒子与生物蛋白质、药物运输和荧光标记、金属离子检测、磁热疗等科学领域应用。