官能团修饰四氧化三铁磁性微球定制技术

一、技术简介

四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性微球因其优良的磁响应性、生物相容性及易表面修饰性，成为靶向药物传递、磁分离、磁共振成像（MRI）及生物传感的核心材料。通过表面官能团修饰（如–COOH、–NH₂、–SH等），可实现进一步的生物偶联和功能化改造。

二、制备与修饰流程

1. Fe₃O₄磁核制备（共沉淀法/热分解法）

共沉淀法：Fe²⁺/Fe³⁺混合溶液中加入碱，沉淀生成Fe₃O₄纳米颗粒；

热分解法：在有机体系（如油酸中）热解金属有机物制备更均一的粒径；

通常粒径控制在 30–300 nm 范围，具备良好磁响应性。

2. 表面包覆与官能团引入

（1）硅烷化修饰（SiO₂包覆）
利用TEOS包覆Fe₃O₄形成核-壳结构，表面易进一步硅烷化修饰：

APTES（–NH₂），MPTS（–SH），CPTES（–Cl）等引入对应官能团；

表面稳定性好，适合后续生物偶联。

（2）高分子修饰（PAA、PEG等）
可采用聚丙烯酸（PAA）引入–COOH，或聚乙二醇（PEG）引入生物惰性表层。

（3）表面羧基/氨基化

通过酸酐、EDC/NHS、环氧化试剂等策略进行化学接枝，引入可反应基团供生物分子偶联。

三、定制选项

四、典型应用

生物分离磁珠：抗体、DNA、细胞捕获；

靶向药物递送：磁场控制下靶向释放；

MRI成像对比剂；

磁流控材料与软机器人核心单元。 

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