Original title: Funkční nanodiagnostika pro 31-P zobrazování magnetickou rezonancí: Nové paradigma pro kontrastní látky
Translated title: Functional nanodiagnostics for 31-P magnetic resonance imaging: New paradigm for noninvasive imaging agents
Authors: Pechrová, Zdislava ; Hrubý, Martin (advisor) ; Kotek, Jan (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2019
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Náplní mojí diplomové práce je vývoj koncepčně nové třídy kontrastních látek pro 31P zobrazení magnetickou rezonancí (MRI). Tyto kontrastní látky jsou založeny na nanočásticích fytátu vápenatého (CaIP6), což je sůl kyseliny fytové (myo-inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisfosfátu). Fytát je běžně přítomen v rostlinách (zejména v semenech a zrnech). Není biologicky rozložitelný, ale je netoxický pro zvířata i lidi a kolem 22 % jeho hmotnosti tvoří fosfor, což je využitelné pro 31P NMR / MRI. Tyto nanočástice CaIP6 jsou dopovány paramagnetickými ionty Fe3+, které rozšiřují signál 31P, čímž jsou nanočástice ve zdravých tkáních neviditelné. V přítomnosti bakterií produkujících siderofory (například v Helicobacter pylori v žaludečních vředech), je Fe3+ uvolňován rechelatací z nanočástic a 31P a signál je opět detekovatelný. In vitro simulace tohoto uvolnění byla modelována deferoxaminem, což je bakteriální siderofor ze Streptomyces pilosus s vysokou afinitou k iontům Fe3+. Nanočástice CaIP6 byly syntetizovány dvěma způsoby. První cestou je přímé srážení fytátu vápenatou solí. Druhou možností je iontová výměna fosfátu v nanočásticovém hydroxyapatitu, který vytváří elektrostaticky stabilizované nanočástice fytátu vápenatého. Nejlepší metodou na přípravu dopovaných částic se ukázala syntéza srážením fytátu... The topic of my Master degree thesis is the development of a conceptually new class of contrast agents for the 31P magnetic resonance imaging (31P MRI). These agents are based on nanoparticles of calcium(II) phytate. Phytate (myo-inositol-1,2,3,4,5,6-hexakisphosphate) is largely present in plants, seeds and grains. It is non-biodegradable but nontoxic for animals and human beings and most importantly around 22% of its mass is phosphorus, so it is easily detectable by 31P NMR/MRI. These nanoparticles of Ca(II) phytate were doped with paramagnetic Fe3+ ions which broaden the 31P signal, making the nanoparticles invisible in healthy tissues. In the presence of bacteria producing siderophores (for example in Helicobacter pylori in gastric ulcers), Fe3+ is released from the gel and 31P MRI signal becomes detectable. In vitro simulation of this release was performed with deferroxamine, a compound possessing high affinity to Fe3+ ions forming coloured complex with it exploitable for the UV-VIS evaluation. The Ca(II) phytate can be synthesized in two possible ways. The first way is by direct precipitation of the Ca2+ salt with sodium phytate. The second way is ion exchange of phosphate in the nanoparticles of hydroxyapatite which creates electrostatically stabilized calcium phytate nanoparticles. Both...
Keywords: 31-P magnetic resonance; contrast agent; nanoparticles; phytate; 31-P magnetická rezonance; fytát; kontrastní látka; nanočástice

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/106126

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-397025


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses