【技术实现步骤摘要】
一种基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法
本专利技术涉及纳米磁学检测技术和非侵入式粒径分布测量的
，尤其涉及一种基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，适用于医疗生物诊断技术中磁纳米特性信息分析与快速精密测量。
技术介绍
磁纳米粒子在生物医学应用中已被广泛研究，不仅可以应用于肿瘤细胞的热疗、靶向给药、检测活体生物事件，而且可以进行生物标记，如磁纳米粒子探针代替荧光蛋白纳米粒子。磁纳米粒子独特优良的磁学特性也开辟了全新的检测技术与测量手段，如磁纳米粒子成像(MPI)、磁纳米粒子测温(MNPT)和磁纳米免疫检测，为生物医疗领域的创新与发展提供了全新的动力。磁纳米粒子的磁学特性研究涉及颗粒粒径、颗粒形状、粒径分布和粒子间相互作用等磁性纳米材料的关键属性，其中颗粒粒径与粒径分布是其重要属性之一，因此快速、准确地获取粒径分布信息估计至关重要。在常用的显微法中，如透射电子显微镜(TEM)，通过平面投影成像对不同粒径的粒子进行统计得到粒径分布，能直观的取得高精确度的测量结果，但缺点是统计过程中耗时，测量设备昂贵，不能实时测量，而且只能测出局部粒径分布。在光散射法中，...
【技术保护点】
1.一种基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：磁性纳米样品放置在待测对象处，设置初始迭代参数i＝1；步骤二：对磁性纳米样品所在区域施加单频正弦波激励磁场；步骤三：采用磁探测传感器实时测量步骤二单频正弦波激励磁场激励下的磁纳米样品的磁化响应信号；步骤四：采用带通滤波器、低噪声前置放大器和选频放大器对步骤三中的磁化响应信号依次进行滤波、前置放大和选频放大的信号调理；步骤五：利用数据采集卡对步骤四中信号调理后获得的信号进行数据采集得到离散信号；步骤六：采用谐波幅值检测算法对步骤五中获得的离散信号进行谐波幅值信息提取；步骤七：根据郎之万函数构建谐...
【技术特征摘要】
1.一种基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：磁性纳米样品放置在待测对象处，设置初始迭代参数i＝1；步骤二：对磁性纳米样品所在区域施加单频正弦波激励磁场；步骤三：采用磁探测传感器实时测量步骤二单频正弦波激励磁场激励下的磁纳米样品的磁化响应信号；步骤四：采用带通滤波器、低噪声前置放大器和选频放大器对步骤三中的磁化响应信号依次进行滤波、前置放大和选频放大的信号调理；步骤五：利用数据采集卡对步骤四中信号调理后获得的信号进行数据采集得到离散信号；步骤六：采用谐波幅值检测算法对步骤五中获得的离散信号进行谐波幅值信息提取；步骤七：根据郎之万函数构建谐波幅值信息与粒径分布信息之间的函数关系；步骤八：设置不同的单频正弦波激励磁场强度，i＝i+1且i<＝Z，重复步骤二到步骤七获得Z个不同单频正弦波激励磁场强度下的谐波幅值信息与粒径分布信息之间的函数关系，将Z个函数关系组成矩阵方程组得到数学模型；步骤九：求解步骤八中的数学模型得到粒径分布信息。2.根据权利要求1所述的基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，所述磁纳米样品包括磁性纳米固体粉末颗粒、磁纳米胶体或磁纳米液体。3.根据权利要求1所述的基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，所述步骤二中利用通电的亥姆霍兹线圈、螺线管或者麦克斯韦尔线圈产生单频正弦波激励磁场，单频正弦波激励磁场H(i)＝Hisin(ωt)，其中，Hi是第i次迭代中频率为ω的交流磁场强度；交流磁场强度Hi的范围为0.00005特斯拉---0.005特斯拉，交流磁场强度Hi的频率在1KHz以下。4.根据权利要求1所述的基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，所述步骤三中磁探测传感器为差分结构-空心式螺线圈、梯度线圈或巨磁阻传感器，实时获取磁纳米粒子样品在单频正弦波磁场激励下的磁化响应信息。5.根据权利要求3所述的基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，所述步骤七中构建谐波幅值信息与粒径分布信息之间的函数关系的方法为：磁性纳米粒子在低频交流磁场下的磁化强度M描述为：郎之万函数L(ξ)为：L(ξ)＝coth(ξ)-1/ξ，且有效磁矩m和粒径Dc的关系可表示为：n(Dc)dDc＝n(m)dm；则磁化强度M(Hi)可表示为：磁纳米粒子个数和体积与粒径分布函数的关系为：n(Dc)V(Dc)＝LN(Dc；μ,σ2)粒径分布函数可表示为：磁化强度M(Hi)表达式为：其中，μ0...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜中州，叶娜，孙毅，王丹丹，苏日建，刘文中，甘勇，李娜娜，邹东尧，金保华，朱付保，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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