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我与磁性纳米生物材料的缘分始于涡旋磁氧化铁纳米环的发现和应用。2007年元旦期间，我在实验中合成了一种新型的环状氧化铁纳米材料，随后发现其具有独特的涡旋封闭磁畴结构和极高的磁热转换效率。这些有趣的发现在过去十年中极大推动了课题组在肿瘤磁感应热疗领域的深入研究，并拓展到免疫微环境重塑及神经纳米磁调控。时至今日，医用磁性纳米材料对于我仍有谜一样的吸引力，它介导磁场产生的纳米生物效应在研究中时常给我们带来惊喜，也带来更多未知的科学现象和新发现，无时无刻不在告诉我们，这是一个巨大的科学宝藏，前方还有很长的路值得潜心探索，而我也愿意与它一同继续成长。 樊海明 2023 年冬 西北大学
磁性材料是人类历史上最早用于治疗疾病的矿物质药物之一。我国古代使用磁石(主要含四氧化三铁的磁铁矿)作为药物的记载始见于《史记·扁鹊仓公列传》中的“齐王侍医遂药，自练五石服之”。磁石还被列入目前已知最早的中药学著作《神农本草经》，“味辛寒。主周痹，风湿，肢节中痛不可持物，洗洗，酸消，除大热烦满及耳聋”。西方将磁石用于医疗始于西方医学的始祖希波克拉底(公元前460～公元前370 年)，将磁石粉末用于止血。此后，西方多流行将磁石或混有磁石粉末的外用膏药直接包扎于患处使用，该方法当时被认为在治疗关节炎、痛风、中毒或脱发等疾病时非常有效。
▲ 磁性纳米氧化铁临床诊疗应用历程 近几十年磁性材料应用于医疗领域的发展主要集中在磁性纳米生物材料，特别是以纳米氧化铁为代表的人体友好的医用磁性铁氧体纳米材料，已在生物医学领域的基础和临床方面获得了广泛的应用。
磁性纳米生物材料是在20 世纪50 年代后逐渐发展起来的医用磁性材料，极小尺寸赋予其独特的物理和生理生化特性，在疾病诊断与治疗上展现出巨大的应用前景。21 世纪初，磁性纳米材料可控合成技术的快速发展及人们对其物化性质理解的不断深入，进一步促进了磁性纳米生物材料的临床应用。如今，磁性纳米生物材料已成为医用材料的一个的重要分类，在体外诊断与生物分离方面扮演了不可或缺的角色。此外，针对重大疾病的早期诊断和有效治疗，利用其可介导磁场产生微纳米电磁生物效应的特性，发展细胞、分子水平的创新诊疗技术，是当前生物医学工程、纳米医学、纳米生物学等前沿交叉领域的研究热点。
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尽管相关科学研究在近十年取得了突破性的进展，但是对这些技术的微观诊疗机制仍缺乏足够的理解，一定程度上限制了新型磁性纳米生物材料设计。为此， 《磁性纳米生物材料》（樊海明，刘晓丽编著. 北京：科学出版社，2024.6）主要阐述磁性纳米生物材料及其诊疗技术的基本原理和医疗应用，以期进一步推动这个新兴领域的快速发展。
本书以具有独特磁响应性质的磁性纳米生物材料为主题，系统介绍磁性纳米生物材料的特点、制备方法、表征手段及在医学诊疗中的应用，分别对生物磁分离材料、磁共振成像纳米对比剂及磁导靶向纳米药物递送系统进行详细论述。在保证知识体系全面系统的基础上，本书重点论述磁性纳米生物材料的前沿应用，包括磁性微泡材料、磁性纳米酶、磁力调控技术、磁热疗剂、神经磁刺激技术及磁驱微纳米机器人等。
感谢Cornell R.M. 博士和Schwertmann U. 博士撰写的 The Iron Oxides Structure, Properties, Reactions,Occurrences and Uses 一书，它让我了解了许多氧化铁材料的知识，也促使我产生了编著 《磁性纳米生物材料》的想法。感谢西北大学“双一流”建设项目、高水平教材建设项目的资助。
为了更好地完成本书，邀请了多位长期在磁性纳米生物材料领域从事研究的同道挚友参与撰写。本书由樊海明和刘晓丽整体策划并撰写大纲，具体撰写分工如下：第1 章绪论，樊海明；第2 章磁性纳米生物材料的制备与表征，彭明丽、马慧军、孙元泰、樊海明；第3 章生物磁分离材料，张秦鲁；第4 章磁共振成像纳米对比剂，张欢、樊海明；第5 章磁导靶向纳米药物递送系统，张廷斌、刘晓丽；第6 章磁性微泡材料，杨芳；第7 章磁性纳米酶，和媛、刘晓丽；第8 章磁力调控技术，成昱；第9 章肿瘤磁热疗与生物医用纳米磁热疗剂，刘晓丽；第10 章神经磁刺激技术，李嘎龙、樊海明；第11 章磁驱微纳米机器人，牟方志。此外，王燕云、唐健、韦雪燕、方碧云参与了本书的编写工作，在此衷心感谢他们对本书的贡献。
本书对医用磁性纳米材料及其磁诊疗应用深层次的理解，不仅能够使读者快速了解这一新兴交叉领域的发展，还可以激发广大青年的兴趣。
本文摘编自《磁性纳米生物材料》（樊海明，刘晓丽编著. 北京：科学出版社，2024.6）一书“前言”“第1章 绪论”，有删减修改，标题为编者所加。 | 
