第44卷第5期2015年10月Vol^4,No.5Oct.,2015圭滩师範辱辣幺劇科学版)JournalofShanghaiNormalUniversity(NaturalSciences)DOI：10.3969/J.ISSN.1000-5137.2015.05.017基于磁弛豫原理的磁化学传感器研究进展艳，周治国（贬粼瞇大魏满険貉科權樹学学院，上海200234）摘要要基辜＜1翔榊釣純爾瞬年惑谯廃麋柔棄麴絲您粗支走桃拂反廉谢数盹楼核磁共剜丈泰芳一俸議竣辭遶翼、豹妬瞩嫌郦感隊器利01腿#传億感番页魅躺棘酬齡漏离子、蛋白质、小分子、细茵、病毒、DNA、分子间的相互作用、细胞、肿瘤以及癌症.首先简要概述磁化学传感器的传感原理，然后重点介绍在检测方面的应用.关键词：磁性纳米粒子；磁化学传感器；弛像时间中图分类号：0657.2文献标志码：A文章编号：1000・5137（2015）05£556470引言磁性纳米粒子传感器是利用磁性纳米粒子的磁性和靶向分子的靶向性来发挥作用的⑴•影响磁性细案柠能恂切伸魅有H喩般琢数⑷隔擀期触械唸爾繃肅刪熊勵材料秦身軸隸陥和密删林純釣肉旳瞬編了':閲倆嵋磁性纳氷I粒饰的磁删性再以癖a自灌侈操作.确磁酣绷癥术的发展”磁他纳來材料在跚由脅緖御质、瀏曲倆吊、化娥倚蜒临味诊掀靶御向药物传递、磁共振成像（MRI）等领域得到了广泛应用•特别是基于磁弛豫原理的传感技术的发展，使得磁性纳氷粒询作加雜畅肠，虧叭储翔沁注・]STW豫的鱷他豁備輛的備飙理磁桂绷鯛钿榊刪辘脚飾険爨怨膨妬蠟场超礴畅敷狀宓艇織理祁區著引起周園松预陥赚向删时可（竝機爰改蠢FlW擁粋義綸陽傭禱傩假購咖綱輪厢瞬可制备成具御卿鮒彌删雌噸偸瞬诿辿删瞬体押掰狮IM聲伤用删糯删澹港彌的磁性粒子转变汤骤廉姙,或使聚集畑轅変沏翻感,曲齐狀应玫痴帥穩度崗栋畅物质的潮蜀相羯通过弛豫时间的改变可间接得到目标物质的含量.当M膿输齣狠羽臨槪潮w躺动很熾跟鮒納米精漏靱fe购蹴畅达到平衡，这种形式称为运动平衡（motionalaveraging,MA）.在这种情况下横向弛豫率（心）与MNPs的大小和磁化强度成正比（图1）•当MNPs的大小超过水分子扩散的运动范围时，平衡作用消失，MNPs作为静止物体随意分布，这种形式称为静态相散（staticdephasing,SD）.在这种情况下r2与MNPs的大小无关.当缺魅超神泱射聲大槻山様伞翩癒看刪釣有限重复址牺也哪咙衲I形式•在这种情视下,硏M縣訴艮本溺场俯亦輕附痂術瞬瀝帘购祈磁湘匾術册側燉由冰痒子申敝/目标物嚴弓虺MN龄喊婪伪输剜觎傅憂程T2值灣/收力慟虜腕俄变对EL的过程笃值变大（图1B）⑷.磁性纳米粒子状态改变的程度与目标物质的含量相关，通过加入目标物质前后T2值的变收稿日期：2014-1J-07墓稚项民：上海师谢熾yj辅删|目（SK201339）通信作者：杨仕平，中国上海市徐汇区桂林路100号，上海师范大学生命与环境科学学院，邮编：200234,E-mail：shipingy弹shnu.edu.cn557LowrjHighr2Lowrj(Highr2)(LowT2)(High刁图1嵌化学传憋器的传恋原理2基于磁弛豫的磁化学传感器的应用2.1检测金属离子基于磁弛豫的磁化学传感器可以检测多种金属离子.Ma等⑸人用两种不同序列的寡核昔酸分别修饰Fe3OD»ef,MHO刪閥讎湘樓鬲凋为拠喘麟禰触購策篡胸腺喘唳（丁）形成稳定的T-Hg2+-T结构,所以当H『♦不存在时，纳米粒子成单分散状态，此时溶液的$值较大;当加入Hg?•时，两种纳米粒子相互团聚，形成纳米簇，使得溶液的T2值变小（图2a）,MRI图像的亮赅晦力碱咖隸樓摩薪鳳常儼諏棘股睪博不回*鳳注袖腰佝傷购密鸯科以测岀只齐的»•Primermodifiedmagnetic\PAT2图2&庠如爾讪城•細姻總图加硼6-峻MS瞒绅钟:啪『•,Mg•和Cd：-ff：任时7：£0成像（引）釉噸脚（bj,（附恤腔饬輛儀恸）曙賊般蛇舗為到下浓度依次增加）为了证明纳耕碑辭谓砌琢両碑融曝素，惮篇內綱檜测了Z<+，肿馬匕当它们的浓度从0增加到10X10」时,相应的磁共振成像没有变化（图2c），这说明这一传感器具有很高的选择性.Tian等⑹利用二氧化硅（SiO2）和胸腺唏曉（T）功能化的超顺磁性Fe3O4纳米粒子检测汞离子（图.3臥制必确翊継斯艇綁5林輛翩新韵@畴旳珮嗨瞬％汞离子与两个胸腺唏腱形成稳定的T-Hg2+-T结构,导致纳米粒子相互团聚形成纳米簇，使溶液的T2值变小，加入Hg柏統娴那停惟前减杀糠嵐桶（图我典粮据期值的改袈翩以；...