综述：磁性淀粉基复合材料在生物医学应用中的最新进展

这篇综述系统总结了磁性淀粉基复合材料（MSBCs）在生物医学领域的前沿进展。通过整合天然淀粉（amylose/amylopectin）的生物相容性与磁性纳米颗粒（MNPs，如Fe3O4）的功能特性，MSBCs展现出磁热效应、靶向给药（stimulus-responsive drug delivery）和创伤修复等优势，为肿瘤诊疗（thermotherapy/imaging）和再生医学提供了创新平台。文章重点探讨了合成策略（如原位共沉淀法）、生物毒性评估及未来挑战，为开发高性能生物材料指明方向。

　　

引言

全球健康需求推动生物医学材料创新，磁性纳米颗粒（MNPs）因其超顺磁性（superparamagnetic）和纳米级效应成为研究热点。其中，Fe₃O₄凭借低毒性和稳定性脱颖而出，但易聚集氧化的缺陷需通过表面修饰（如羟基功能化）克服。淀粉作为储量第二的天然多糖（含20%直链淀粉amylose和80%支链淀粉amylopectin），以其可降解性和亲水性成为理想载体。二者结合的磁性淀粉基复合材料（MSBCs）通过氢键相互作用，兼具磁响应性与生物安全性，为智能诊疗开辟新路径。

Types of MNPs in MSBCs

MSBCs的磁性能取决于MNPs类型（α-Fe₂O₃/γ-Fe₂O₃/Fe₃O₄）、尺寸及分布。Fe₃O₄因室温超顺磁性成为首选，而钴镍铁氧体（Co_xNi_1-xFe₂O₄）则用于特殊靶向需求。

General aspects of starch

淀粉的螺旋状amylose和高度分支的amylopectin结构，通过α-1,4/α-1,6糖苷键连接，其表面丰富的羟基为MNPs包覆提供活性位点，显著改善分散性。

Preparation procedures of MSBCs

合成核心在于淀粉糊化（gelatinization）三阶段：可逆吸水→不可逆膨胀→颗粒溶解。通过共沉淀法将MNPs嵌入淀粉基质，或采用接枝技术引入磁响应基团，可优化复合材料机械强度与磁热转换效率。

Biomedical engineering applications

MSBCs在磁场调控下实现精准递药（如pH响应释放）、肿瘤磁热疗（42-46°C局部升温）及创伤修复（促进血管生成）。例如，淀粉包覆Fe₂O₃显著增强干细胞抗凋亡能力，而Fe₃O₄-淀粉复合物可作为MRI造影剂（对比剂Gastro MARK?已获批）。

The toxicity of MSBCs

尽管FDA已批准部分MNPs临床应用，但MSBCs的长期生物相容性需系统评估，重点关注铁离子代谢途径和纳米颗粒的细胞摄取机制。

Conclusions and future perspectives

未来需开发低成本、环境友好的MSBCs规模化制备技术，并探索其在器官芯片（organ-on-a-chip）和神经退行性疾病中的潜力。通过优化MNPs表面修饰与淀粉衍生物选择，MSBCs有望成为下一代"诊疗一体化"智能平台。