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研究生： 劉湘綺
Hsiang-Chi Liu
論文名稱： 製備超順磁性鐵鈷奈米複合材料於免疫磁性分離之應用及合成藥物傳輸載體
Preparation of Superparamagnetic FeCo Nanocomposites for Application in Immunomagnetic Separation and Synthesis of Drug Delivery Carrier
指導教授： 陳家俊
Chen, Chia-Chun
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2010
畢業學年度： 98
語文別： 中文
論文頁數： 104
中文關鍵詞： 奈米磁性粒子 、逆微乳化
論文種類： 學術論文
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    • 本文針對奈米磁性粒子之表面修飾之特性做進一步的探討，成功合成具生物應用性之FeCo＠SiO2及FeCo–poly(NIPAAm-co-AAm)奈米磁性複合材料。首先藉由逆微乳化技術將鐵鈷粒子包覆於二氧化矽，並在表面修飾上胺基，使磁性複合材料能和特定生物分子鍵結。而含有特定生物分子的磁性複合材料可應用於免疫磁性分離，用來檢測常見的疾病。實驗設計上，我們將磁性複合材料表面修飾上Human IgG，並依序加入一級抗體Anti-Human IgG及二級抗體-FITC，再利用螢光強度得知其濃度。我們以FeCo＠SiO2奈米磁性複合材料建立一個免疫檢測平台並將自由態的磁性複合材料與一般固定態的檢測法比較，期待此平台能夠在醫療的診斷上增加便利性、快速性及準確性。
    並以化學方法將FeCo奈米粒子與溫感型水膠形成奈米磁性複合微粒，在溫度變化下於DLS (dynamic laser scattering)觀察到複合微粒反覆以收縮與膨潤應答，表示此複合微粒仍保有水膠之性質。因此我們認為此複合微粒在磁熱治療及藥物釋放上具有潛力。

    總目錄 I 圖目錄 VI 表目錄 X 中文摘要 XI 英文摘要 XII 謝誌 XIV 第一章 緒論 1 1-1磁性奈米材料簡介 1 1-1-1 磁性起源 2 1-1-2 磁性的種類 3 1-1-3 磁滯曲線 ( hysteresis loops ) 8 1-2磁性奈米粒子的生物應用 13 1-3 利用二氧化矽包覆磁性奈米粒子 16 1-3-1微胞(micelle)的形成 16 1-3-2微乳化體系 17 1-3-3二氧化矽合成機制 18 1-4免疫球蛋白 IgG簡介 19 1-5水膠的介紹 21 1-6藥物傳輸系統 24 第二章 實驗部分 25 2-1研究動機與目的 25 2-2製備功能性二氧化矽包覆鐵鈷FeCo奈米粒子 27 2-2-1合成流程圖 27 2-2-2 實驗藥品 28 2-2-3 實驗儀器 30 2-2-4 實驗步驟 32 2-3功能性二氧化矽包覆鐵鈷FeCo奈米粒子(FeCo@Silica-NH2) 進行免疫磁性分離 35 2-3-1 合成流程圖 35 2-3-2 實驗藥品 39 2-3-3 實驗儀器 40 2-3-4 實驗步驟 41 2-4 FeCo@Silica-NH2奈米粒子對細胞毒性測試 49 第三章 結果與討論 51 3-1 FeCo磁性奈米粒子的合成鑑定 51 3-1-1 TEM分析 52 3-2 FeCo@SiO2磁性奈米粒子的鑑定 53 3-2-1 TEM分析 53 3-2-2 FeCo@SiO2奈米粒子的元素組成分析 55 3-3磁性奈米複合粒子FeCo@SiO2-NH2的TEM分析 56 3-4 磁性奈米複合粒子的SQUID分析 57 3-5 磁性奈米複合粒子的FT-IR光譜分析 58 3-6表面修飾胺基的定量分析 60 3-7利用磁性奈米複合材料建立免疫檢測平台 62 3-7-1以固定法檢測抗免疫球蛋白 62 3-7-2自由態之FeCo磁性奈米複合材料檢測抗免疫球蛋白 65 3-8利用磁性奈米複合材料檢測人類血清中免疫球蛋白IgG 68 3-8-1以固定法檢測人類血清中免疫球蛋白IgG 68 3-8-2自由態之FeCo磁性奈米複合材料檢測人類血清中免疫球白 70 3-9 FeCo@Silica-NH2奈米粒子之細胞毒性試 72 第四章 實驗部分 74 4-1研究動機與目的 74 4-2製備FeCo–水膠複合微粒 76 4-2-1實驗藥品 76 4-2-2 實驗儀器 78 4-2-3 實驗步驟 80 第五章 結果與討論 81 5-1 FeCo-水膠複合微粒之製備與性質 81 5-1-1 TEM分析 82 5-1-2 FeCo-水膠複合微粒的FT-IR光譜分析 83 5-1-3 FeCo-水膠複合微粒隨溫度改變之粒徑變化 84 5-2 FeCo-水膠複合奈米粒子之細胞毒性測試 85 第六章 結論與未來展望 86 參考文獻 87 圖目錄 圖1-1 順磁性基本磁矩結構 4 圖1-2 鐵磁性基本磁矩結構 5 圖1-3 反鐵磁性基本磁矩結構 6 圖1-4 抗(反)磁性基本磁矩結構 6 圖1-5鐵磁性材料的磁滯曲線 9 圖1-6超順磁性物質的磁滯曲線示意圖 10 圖1-7 保護劑對於磁性材料磁滯曲線的影響 11 圖1-8 (A)微乳化(B)逆微乳化示意圖 17 圖1-9 IgG結構 20 圖1-10 水膠受到刺激釋放藥物(A)膨潤型水膠(B)收縮型水膠 21 圖2-1 FeCo@Silica-NH2流程圖 27 圖2-2 固定法檢測Anti-Human IgG之流程圖 35 圖2-3 自由態的磁性複合材料檢測Anti-Human IgG之流程圖 36 圖2-4 固定法檢測Human IgG之流程圖 37 圖2-5 自由態的磁性複合材料檢測Human IgG之流程圖 38 圖2-6 細胞毒性配置圖 50 圖3-1 FeCo奈米粒子形成機制 51 圖3-2 FeCo奈米粒子之TEM圖 52 圖3-3 FeCo奈米粒子之粒徑分佈 52 圖3-4 FeCo@SiO2的TEM圖 53 圖3-5 FeCo@SiO2奈米粒子的HR-TEM圖 54 圖3-6 FeCo@SiO2的元素組成分析圖 55 圖3-7 將APS修飾於FeCo@SiO2奈米粒子表面的TEM圖 56 圖3-8 磁性奈米複合粒子的SQUID分析 57 圖3-9 磁性奈米複合粒子的表面修飾FT-IR光譜分析 59 圖3-10 Ninhydrin test反應機制 60 圖3-11 Glysine濃度檢量線 61 圖3-12 固定法檢測Anti-Human IgG之濃度檢量線 63 圖3-13 固定法檢測Anti-Human IgG濃度檢量線之放大圖 64 圖3-14 自由態FeCo奈米複合材料檢測Anti-Human IgG濃度檢量線 66 圖3-15 自由態FeCo奈米複合材料檢測Anti-Human IgG濃度檢量線之放大圖 66 圖3-16 固定法檢測Human IgG之濃度檢量線 69 圖3-17 自由態FeCo奈米複合材料檢測Human IgG之濃度檢量線 71 圖3-18 MTT作用機制 72 圖3-19 施加不同濃度FeCo@Silica-NH2的細胞存活率 73 圖5-1 NIPAAm的結構 81 圖5-2 FeCo-水膠複合微粒之TEM圖 82 圖5-3 磁性奈米複合粒子之FT-IR光譜分析 83 圖5-4 複合微粒在溫度反覆升降時的粒徑變化 84 圖5-5施加不同濃度FeCo-水膠複合微粒的細胞存活率 85 表目錄 表3-1 固定法與FeCo@SiO2磁性奈米複合材料Assay之比較......67 表3-2 固定法與磁性奈米複合材料檢測人類免疫球蛋白之比較....71

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