Název:
Magnetické nanočástice s antibakteriálními vlastnostmi: Syntéza, charakterizace a biologické použití
Překlad názvu:
Magnetic nanoparticles with antibacterial properties: Synthesis, characterization and biological applications
Autoři:
Shatan, Anastasiia-Bohdana ; Horák, Daniel (vedoucí práce) ; Kaman, Ondřej (oponent) ; Matějíček, Pavel (oponent) Typ dokumentu: Disertační práce
Rok:
2024
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] In response to the escalating global threat of antibiotic resistance, innovative strategies are imperative. This thesis focuses on surface-engineered magnetic nanoparticles (MNPs) with potent antibacterial properties, aiming to combat antibiotic resistance effectively. Specifically, uniform 16-nm Fe3O4 nanoparticles were synthesized via oleic acid-stabilized thermal decomposition of Fe(III) oleate in a high-boiling organic solvent. Optionally, 8-nm γ-Fe2O3 particles were obtained by coprecipitation of Fe2+ and Fe3+ salts in a basic medium. For the application of antibacterial MNPs in biological media, water-dispersible nanoparticles were required. Hence, original magnetic particles containing hydrophobic oleic acid (OA) coating were modified with silica using a water-in-oil reverse microemulsion. Subsequent modification with (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane and decoration with silver nanoclusters yielded Fe3O4@SiO2-Ag nanoparticles. Additionally, neat Fe3O4 particles were coated with Sipomer PAM-200 containing both phosphate and methacrylic groups, facilitating attachment to the iron oxide and enabling (co)polymerization with 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate and/or 2- tert-butylaminoethyl methacrylate. Furthermore, γ-Fe2O3 nanoparticles were rendered antimicrobial through modification with...V reakci na eskalující globální hrozbu rezistence bakterií vůči antibiotikům jsou nezbytné inovativní strategie na bázi nonotechnologií. Tato dizertační práce se zaměřuje na povrchově upravené magnetické nanočástice s vysokou antibakteriální aktivitou s cílem účinně bojovat proti rezistenci vůči antibiotikům. Konkrétně byly syntetizovány uniformní 16-nm Fe3O4 nanočástice teplotním rozkladem Fe(III) oleátu za stabilizace kyselinou olejovou ve vysokovroucím organickém rozpouštědle. Připraveny byly rovněž 8-nm částice γ-Fe2O3 koprecipitací Fe2+ a Fe3+ solí v zásaditém porostředí. Pro aplikace antibakteriálních částic v biologických médiích bylo zapotřebí, aby byly dobře dispergovatelné ve vodě. Proto byly magnetické částice obsahující hydrofobní povlak kyseliny olejové upraveny silikou v reverzní mikroemulzi voda v oleji. Následovala modifikace (3-merkaptopropyl)trimethoxysilanem a úprava stříbrnými nanoklastry, což vedlo ke vzniku Fe3O4@SiO2-Ag nanočástic. Kromě toho byly holé Fe3O4 částice pokryty Sipomerem PAM-200 obsahujícím fosfátové a methakrylátové skupiny usnadňující připojení k oxidu železa a umožňující (ko)polymerizaci s 2- (dimethylamino)ethyl-methakrylátem a/nebo 2-tert-butylaminoethyl-methakrylátem. Aby byly γ-Fe2O3 nanočástice antimikrobiální, byly modifikovány biokompatibilním dextranem...
Klíčová slova:
antibakteriální vlastnosti; Magnetické; nanočástice; polymer; antibacterial properties; Magnetic; nanoparticles; polymer