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中南大学刘小鹤课题组在材料研究方面取得最新研究成果

来源:材料科学与工程学院 点击次数:次 发布时间:2017年06月14日 作者:蔡圳阳

本网讯 近日,国际功能材料顶级期刊《Advanced Functional Materials》(IF=11.382)在线发表了我校刘小鹤教授课题组最新研究成果,文章题名为“Morphological Evolution and Magnetic Property of Rare-Earth-Doped Hematite Nanoparticles: Promising Contrast Agents for T1-Weighted Magnetic Resonance Imaging”。材料科学与工程学院为第一完成单位,2015级材料学博士研究生万浩和湘雅三医院荣鹏飞副主任医师为共同第一作者,刘小鹤教授、马仁志教授和王海东教授为并列通讯作者。这是该课题组继在《Angewandte Chemie International Edition》(2010,IF=11.709)、《Advanced Materials》(2012,IF=18.960)、《Advanced Functional Materials》(2014,IF=11.382)、《ACS Nano》(2015,13.334)等国际顶级期刊发表研究论文后的又一力作。

赤铁矿,是一种重要的铁系矿物,其主要成分氧化铁(α-Fe2O3)具有良好的生物相容性。通常情况下,α-Fe2O3不具有磁性,造影效果不理想,尚未有关于其用作T1加权核磁造影剂的报道。该研究通过稀土掺杂α-Fe2O3,发现随着Gd3+掺杂量的增加,α-Fe2O3呈现出沿z轴方向优先生长的趋势。通过调控掺杂的量,可以实现α-Fe2O3的形貌及尺度的有效调控。磁性测试和理论计算结果表明,当氧化铁矿物材料中Gd3+掺杂浓度为1.9%时,材料的总磁矩显著增加;当掺杂浓度增加至5.7%时,材料在低温条件下表现出反常的铁磁性行为。同时,将Gd3+掺杂浓度为5.7%的氧化铁用作T1加权的核磁造影剂时,在体外和裸鼠肿瘤内部均表现出了明显的造影效果。该论文涉及了材料制备、结构表征、理论计算和生物应用等领域,是一篇综合性较强的研究论文。同时,本研究中Gd3+掺杂的α-Fe2O3在体内和体外造影测试中表现出优异的造影效果,为核磁造影剂的发展及应用提供了新思路,具有重要科学意义。

刘小鹤教授长期从事层状矿物材料、二维功能材料等方面的研究工作,取得了一系列国际上有重要影响的研究成果。近年来,刘小鹤教授以第一作者或通讯作者在《Advanced Materials》等国际知名期刊发表SCI论文80余篇,论文已先后被《Science》等国际知名SCI期刊他引1800余篇次,H-index为30。担任《Scientific Reports》(IF=5.228)编委,获湖南省自然科学二等奖2项。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目、湖南省杰出青年基金、中南大学升华特聘教授基金等项目的支持。


网址链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201606821/full


图说中南

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