微波辅助共沉淀法制备PEG包覆钴铁氧体纳米颗粒及其磁流体热疗增效机制研究

本研究针对磁流体热疗（MFH）中生物相容性磁性纳米颗粒（MNPs）制备难题，通过微波辅助合成技术开发了具有高饱和磁化强度（≈66.6 emu·g?1）的PEG包覆CoFe2O4纳米颗粒。该材料在交变磁场（AMF）作用下展现卓越的热疗效率（SAR值≈326.16±15.07 W·gFe?1），120秒内即可达到超热疗阈值（≈42°C），为肿瘤靶向治疗提供新策略。

　　

通过微波辅助共沉淀技术成功制备出水分散性聚乙二醇（PEG）包覆的钴铁氧体（CoFe₂O₄）纳米颗粒，其平均晶粒尺寸为≈13.3±1.2纳米，饱和磁化强度达到≈66.6电磁单位·克^?1。该合成方案经过优化调控纳米颗粒尺寸，实现室温下的亚铁磁性特征，使其在交变磁场（AMF）作用下不仅能通过布朗弛豫产热，还可利用磁滞损耗机制协同增强热效应。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和动态光散射（DLS）分析证实PEG分子层的存在，提供静电稳定作用（ζ电位≈?26±3毫伏），确保即使反复暴露于AMF仍能保持长期胶体稳定性。体外细胞毒性研究表明PEG包覆的纳米颗粒具有良好的生物相容性。系统化磁流体热疗（MFH）实验显示，在生物安全范围内的AMF参数（振幅-频率乘积≤4.2×10⁹安培·米^?1·秒^?1）作用下，该材料能在≈120秒内使体系温度超越超热疗临界值（≈42°C），最高比吸收率（SAR）达到≈326.16±15.07瓦·克_Fe^?1。这些发现凸显了PEG化CoFe₂O₄纳米颗粒在磁流体热疗应用中的巨大潜力。作者声明不存在利益冲突。