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

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，實現定向移動或富集；移除磁場后迅速恢復分散狀態，避免團聚。

2. PEI殼層

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

• 表面性質：PEI修飾后，納米顆粒表面帶高正電荷（Zeta電位可達+23.3 mV），增強與帶負電生物分子（如DNA、RNA、蛋白質）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，具有量子尺寸效應和表面效應。

• 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，根據需求調整。

2. 溶劑熱法

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

• 優勢：可精確控制納米顆粒的形狀和尺寸，獲得高比表面積和優異磁性能。

應用領域

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DNA或RNA免受酶解，并在細胞內釋放基因物質，實現高效的基因轉染。

• 案例：與質粒DNA形成納米復合物，利用細胞攝取與內體逃逸機制，將遺傳信息高效送入細胞核表達。

2. 藥物靶向輸送

• 藥物可通過物理吸附或化學鍵合的方式與PEI結合，然后在外部磁場的作用下實現藥物的靶向輸送和局部釋放。

3. 生物成像

• 結合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?加權成像對比增強特性，適用于靶向造影。

4. 細胞分離和純化

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

• 應用：在免疫磁分選系統中具有較高實用性。

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