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氧化鐵納米顆粒在醫(yī)療技術(shù)中通常用作磁共振成像的造影劑或血液中藥物的轉(zhuǎn)運劑，例如腫瘤治療。對于這些應用，納米顆粒必須具有生物相容性和超順磁性。因此，它們必須在磁場中具有很強的磁化能力，并且在磁場關(guān)閉時也必須失去磁化強度。使用分析高分辨率透射電子顯微鏡，弗萊貝格工業(yè)大學的一個團隊研究了如何通過微觀結(jié)構(gòu)設計進一步改善納米顆粒的磁性。

研究人員將他們的研究結(jié)果發(fā)表在當前一期的《科學報告》上。

了解尺寸在20至30納米之間的氧化鐵納米顆粒的確切結(jié)構(gòu)有助于優(yōu)化制造工藝并系統(tǒng)地改善顆粒的磁性。每個顆粒由至少兩個超順磁性納米晶核和一個對磁性沒有貢獻的殼組成。納米粒子的最大磁化強度取決于各個磁芯的相互取向。

內(nèi)核之間的定向程度如何?

“目前的研究狀態(tài)假設，多核氧化鐵納米顆粒中磁矩的強排列是通過單個核心的相同晶體取向?qū)崿F(xiàn)的。然而，我們的分析表明，這不一定是真的，“TU Bergakademie Freiberg的研究助理，該出版物的第一作者Stefan Neumann說。

“此外，核心的其他但仍然是特定的晶體取向關(guān)系可以促進它們的磁相互作用。然而，核心的完全隨機排列會惡化納米顆粒的磁性，“諾依曼說。

“為了能夠根據(jù)需要生產(chǎn)高度超順磁性的氧化鐵納米顆粒，我們需要了解它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，”共同作者，TU Bergakademie Freiberg材料科學研究所所長David Rafaja教授說。“在納米顆粒的生產(chǎn)過程中，首先形成單個核心。當核心有更多的時間以正確的方式排列時，納米顆粒的磁性可以進一步改善。

背景：分析超細顆粒

結(jié)果是在優(yōu)先計劃“MehrDimPart——具有技術(shù)相關(guān)性的細顆粒系統(tǒng)的高度特異性和多維分餾”中獲得的。該研究的目的是開發(fā)技術(shù)方法，使具有所需特性的高度特異性和技術(shù)相關(guān)的粒子系統(tǒng)的受控生產(chǎn)成為可能。

除了來自TU Bergakademie Freiberg的團隊外，卡爾斯魯厄理工學院的科學家也為當前的出版物做出了貢獻。這項工作背后的基礎(chǔ)研究集中在納米顆粒的結(jié)構(gòu)上，以便能夠優(yōu)化具有特定磁性的顆粒的生產(chǎn)。沒有進行毒理學研究。

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