Синтез магнитсодержащих полистирольных микросфер

• Автор: Гервальд, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.06, 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 3. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Характеристики магнитсодержащих полимерных микросфер и их применение в биомедицине.

1.2. Магнетики и их классификация.

1.3. Однодомеиность и суперпарамагнетизм.

1.4. Синтез магнитных наночастиц

1.5. Получение и стабилизация магнитных жидкостей.

1.6. Синтез магнитных полимерных микросфер

1.6.1. Комбинирование раздельно полученного магнитного материала и полимера

1.6.1.1. Введение магнитных паночастиц в полимерные микросферы

1.6.1.2. Адсорбция полимера на поверхность магнитного материала
1.6.2. Синтез магнитного материала на полимерных частицах.
1.6.2.1. Осаждение магнитного материала в порах полимерных микросфер .
1.6.2.2. Образование магнитного материала в полимерных порах методами термолиза и восстановления прекурсоров
1.6.3. Полимеризация в присутствии магнитных наночастиц.
1.6.3.1. Эмульсионная и миниэмульсионная полимеризация
1.6.3.2. Суспензионная полимеризация
1.6.3.3. Дисперсионная полимеризация
1.6.3.4. Полимеризации на поверхности наночастиц
1.6.4. Синтез многослойных композитных частиц.
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Исходные реагенты
2.2. Методы синтеза.
2.2.1. Получение магнитных наночастиц.
2.2.2. Стабилизация магнитных наночастиц в водной среде.
2.2.3. Замена дисперсионной среды.
2.2.4. Синтез магнитсодержащих полимерных микросфер.
2.2.4.1 Миниэмульсионная полимеризация
2.2.4.3. Введение функциональных групп на поверхность микросфер
2.3. Методы исследования.
2.3.1 Определение конверсии мономера.
2.3.2.0пределение размеров наночастиц и полимерных микросфер.
2.3.2.1. Электронная трансмиссионная микроскопия.
2.3.2.2. Электронная сканирующая микроскопия.
2.3.2.3. Лазерная автокорреляционная спектроскопия.
2.3.3. Определение концентрации хлорметильных групп на поверхности частиц.
2.3.4. Определение устойчивости в физиологических средах.
2.3.5. Определение структуры наночастиц магнетита и магнитсодержащих полимерных микросфер.
2.3.5.1. Электронная дифракция.
2.3.5.2. Термогравиметрический анализ
2.3.6. Определение магнитной восприимчивости.
2.3.7. Очистка магнитсодержащих полимерных микросфер.
2.3.7.1. Мембранная ультрафильтрация.
.1.2. Магиитофорез.
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Изучение условий синтеза магнетита и оптимизация его свойств
3.2. Получение стирольной магнитной жидкости.
3.3. Получение магнитсодержащих полимерных микросфер.
3.4. Миниэмульсионная полимеризации в отсутствие ДСП.
3.5. Синтез функциональных магнитсодержащих полимерных микросфер.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако в основной массе они оптимизированы под нужды магнитной сепарации, а их размер составляет более 0. Поэтому актуальными видятся исследования по получению именно высокодисперсных магнитсодержащих полимерных микросфер. Целыо данной работы являлся синтез высокодисперсных магнитсодержащих полимерных микросфер с узким распределением частиц по размерам и высоким содержанием магнитного материала. Синтез наночастиц магнетита, обладающих суперпарамагнитными свойствами. Получение суспензии наночастиц магнетита в стироле, магнитные свойства и стабильность которой, удовлетворяют требованиям ее использования для синтеза магнитсодержащих полимерных микросфер. Получение высокодисперсных магнитсодержащих полимерных микросфер с комплексом специальных свойств, с узким распределением частиц по размерам и высоким содержанием магнитного материала. Глава 3. Магнитсодержащие полимерные микросферы представляют собой дисперсные полимерные матрицы с включнными в них высокодисперсными намагничивающимися частицами 17. Основной идеей создания таких полимерных микросфер было объединение свойств разных материалов в одно целое для того, чтобы придать магнитным полимерным микросферам новые свойства механические, оптические и электрические, которые нельзя получить в только органических или неорганических материалах. Магнитный компонент имеет нанометровые размеры, следовательно, его магнитные свойства могут качественно отличаться от свойств макрообъектов. Свойства магнитных полимерных микросфер определяются их размерами, формой, распределением магнитного материала в объеме микросфер. Структура магнитсодержащих полимерных микросфер представлена на рис. Рис. В качестве полимерной оболочки могут выступать самые различные полимеры, например полистирол, сшитый полиакриламид, полиакрилаты, полиакролеин, поливиниловый спирт, полиметилметакрилат, полиамины, полиимины, полиэтиленгликоль, декстран и др. В настоящее время существует большое количество публикаций, описывающих использование магнитных полимерных микросфер в биотехнологии, в фармацевтике, биологии и медицине в качестве носителей биологических соединений 8. Они применяются в магнитной сепарации биохимических продуктов 9, клеточной сортировке , доставке лекарств , для магнитнорезонансного изображения ,, для лечения и диагностики , для экстрагирования раковых клеток из организма, для проведения гипертермии нагревания клеток карциномы с целыо их инактивации . Они также могут являться хорошими агентом для обнаружения антигена в иммунологической реакции или в агглютинационных диагностических тестах . Для применения магнитсодержащих полимерных микросфер в той или иной области биотехнологии важными являются размер, распределение частиц по размерам, и содержание магнитного материала в микросфере. Скорость выделения магнитных частиц под действием магнитного поля зависит от количества оксида железа в полимерных микросферах и от их размера . Использование магнитного поля для отделения связанных с биолигандами магнитных частиц, по сравнению с другими альтернативными методами, является часто самым быстрым и дешвым способом. Например, в индустрии крови бактериальный контроль требует при использовании магнитных частиц минут вместо часов, которые требуются в традиционных методах анализа. Это связано с тем, что целевые концентрации бактерий недостаточны для определения и требуют культивирования, а быстрая магнитная сепарация приводит к прямой концентрации бактерий и исключает эту медленную стадию. При прямой магнитной сепарации биологические образцы смешиваются с магнитсодержащими полимерными микросфсрами, несущими специфические антитела. После инкубации в определенных условиях время, состав буфера, температура и последовательной иммунологической реакции между иммобилизированным на частицу антителом и определяемым антигеном, магнитсодержащие частицы отделяются путм применения магнитного поля. Такой прямой захват биолиганда рис. В этом случае, первичное антитело фиксируется на частице в качестве связующей прослойки для иммобилизации вторичного антитела с целью специфического захвата.