聚乙烯亞胺（PEI）修飾磁性納米顆粒（150nm）是一種結(jié)合了磁性核心與高分子功能殼層的復(fù)合納米材料，具有超順磁性、高表面正電荷、優(yōu)異分散性及生物相容性，廣泛應(yīng)用于基因遞送、藥物靶向、生物成像及抗菌治療等領(lǐng)域。

核心特性

1. 磁性核心

• 以四氧化三鐵（Fe?O?）為磁性核心，粒徑約150nm，具有超順磁性。在外加磁場下可快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)定向移動或富集；移除磁場后迅速恢復(fù)分散狀態(tài)，避免團(tuán)聚。

2. PEI殼層

• PEI是一種高度支化的聚合物，富含氨基基團(tuán)。通過化學(xué)鍵合（如酰胺化）或物理吸附，PEI包覆在Fe?O?表面，形成穩(wěn)定殼層。

• 表面性質(zhì)：PEI修飾后，納米顆粒表面帶高正電荷（Zeta電位可達(dá)+23.3 mV），增強(qiáng)與帶負(fù)電生物分子（如DNA、RNA、蛋白質(zhì)）的靜電相互作用。

• 分散性：PEI的包覆提高了納米顆粒的膠體穩(wěn)定性，使其在溶液中不易沉淀，適合長期儲存（如4℃下保存6個(gè)月）。

3. 尺寸與形貌

• 粒徑均勻，約為150nm，屬于納米級別材料，具有量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)。

• 形貌可為球形、棒狀或核殼形，具體取決于合成方法。

制備方法

1. 共沉淀法

• 先制備Fe?O?納米顆粒，再通過一次包覆改性法將PEI包覆在納米顆粒上。

• 優(yōu)化條件：鐵離子濃度較低有助于合成分散性好的顆粒；PEI分子量可選400、800、1200等，根據(jù)需求調(diào)整。

2. 溶劑熱法

• 在溶劑熱的中溫高壓條件下，將三價(jià)鐵的可溶性鹽、醋酸鈉（或醋酸鉀）、PEI等混合反應(yīng)，得到表面官能團(tuán)修飾的磁性納米粒子。

• 優(yōu)勢：可精確控制納米顆粒的形狀和尺寸，獲得高比表面積和優(yōu)異磁性能。

應(yīng)用領(lǐng)域

1. 基因遞送

• PEI具有高的氨基密度和良好的緩沖能力，可保護(hù)DNA或RNA免受酶解，并在細(xì)胞內(nèi)釋放基因物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高效的基因轉(zhuǎn)染。

• 案例：與質(zhì)粒DNA形成納米復(fù)合物，利用細(xì)胞攝取與內(nèi)體逃逸機(jī)制，將遺傳信息高效送入細(xì)胞核表達(dá)。

2. 藥物靶向輸送

• 藥物可通過物理吸附或化學(xué)鍵合的方式與PEI結(jié)合，然后在外部磁場的作用下實(shí)現(xiàn)藥物的靶向輸送和局部釋放。

3. 生物成像

• 結(jié)合MRI造影劑，PEI修飾的磁性納米顆粒可用于生物成像，提高圖像的對比度和分辨率。

• 特性：良好的T?加權(quán)成像對比增強(qiáng)特性，適用于靶向造影。

4. 細(xì)胞分離和純化

• 通過結(jié)合特定的生物分子（如抗體或適配體），PEI修飾的磁性納米顆粒可用于細(xì)胞的分離和純化，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的快速分離和富集。

• 應(yīng)用：在免疫磁分選系統(tǒng)中具有較高實(shí)用性。

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