磁性生物高分子微球的概念、特征以及制备方法

磁性生物高分子微球材料是一种广泛使用的有机固相合成和生物分子固定化的载体。固定化的生物分子通常在生物医学和生物工程的研究及实践中用作亲和分离分析的配基，亦可作为生物反应的催化剂或药物。磁性高分子微球由于其具有磁性，可以在外加磁场的作用下方便地分离，并且可通过共聚赋予其表面多种反应性功能基团，已作为功能高分子研究的一个重要方向日益受到人们的重视。

磁性生物高分子微球的概念

近20年来，磁性高分子微球的研究非常活跃，已从最简单的高分子包裹磁性材料发展到多种类型的组成方式。磁性高分子微球由两部分组成：具有导向性的核层(磁核)和具有亲和性、生物相容性的壳层，其结构一般有4种类型，即：核-壳型、壳-核型、壳-核-壳型和镶嵌型。

磁性生物高分子微球的特征

( 1) 表面效应和体积效应：即比表面积效应。随着微球的细化，其粒径达到微米级甚至纳米级时，比表面激增，微球官能团密度及选择性吸附能力变大,达到吸附平衡的时间大大缩短，粒子的稳定性大大提高。

( 2) 磁效应：具有磁性，可使生物高分子微球在外加磁场作用下方便地进行分离和磁性导向。当磁性四氧化三铁晶体直径小于30nm 时，具有超顺磁性，即在磁场中有较强磁性，没有磁场时磁性很快消失，从而使生物高分子微球能够在磁场中不被永久磁化。

( 3) 生物相容性：磁性微球在生物工程特别是生物医学工程中的应用，有一个重要方面就是要有生物相容性。多数生物高分子如多聚糖、蛋白质类具有良好的生物相容性。

( 4) 功能基特性：生物高分子有多种反应活性功能基团，如- OH、- COOH、- NH2，可连接具有生物活性的物质。

磁性生物高分子微球的制备方法

化学转化法是指先合成均一的多孔有机聚合物微球，微球中含有- Cl、- CHO、- NO₂、- COOH、- SO₃H等官能团，均匀地镶嵌于微球的表面和孔洞中，然后将此合成出来的带有多孔的高分子微球浸渍在一定浓度的Fe²⁺ 和Fe³⁺ 离子混合液中，使聚合物微球在铁盐溶液中溶胀、渗透，再升高pH值，得到铁的氢氧化物，最后升温到适当的温度，即可得到含有Fe₃O₄微粒的磁性高分子微球。该方法与上述方法比较所具有的优势为：制得的磁性高分子微球具有良好的单分散性；保证了所有磁性高分子微球在磁场下都具有一致的磁响应性：可以制备各种粒径的致密或多孔磁性的高分子微球，并可制备磁含量大于30%的高磁含量微球。

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