|
|
Optimization of magnetic nanoparticles for hyperthermia in viscous environments
Sojková, Tereza ; Fabián,, Martin (referee) ; Hovorka,, Ondrej (referee) ; Gröger, Roman (advisor)
Jednodoménové superparamagnetické nanočástice oxidu železa hrají významnou roli v magnetické hypertermii, což je slibná terapeutická metoda, která může potenciálně léčit jakýkoli druh nádoru. Je obecně známo, že rakovinné buňky jsou citlivější na zvýšenou teplotu než buňky zdravé. Léčba rakoviny hypertermií se opírá o tuto skutečnost. Aplikace střídavého magnetického pole s frekvencemi o stovkách kHz způsobí rozptyl energie z nanočástic (10-50 nm) do okolní tkáně. Klíčovým parametrem, který určuje účinnost nanočástic, je specifická rychlost absorpce (SAR), která je komplexní funkcí tvaru, velikosti a povlaku těchto částic. Mimo to, je délka expozice AC polem omezena tendencí nanočástic k agregaci při použití in vivo. Cílem této práce je vyvinout protokol syntézy pro přípravu nanočástic oxidů železa o stejné velikosti, které vykazují vysoké hodnoty SAR a dobrou koloidní stabilitu. Nanočástice byly připraveny dvěma typy chemické syntézy, precipitací a tepelným rozkladem, a vliv reakčních podmínek na velikost, tvar a magnetické vlastnosti těchto nanočástic byl pečlivě prozkoumán. Tepelný rozklad se ukázal jako vhodnější varianta pro přípravu jednovelikostních nanočástic oxidů železa, kde byly podrobněji zkoumány zejména nanokrychle typu jádro-obálka. Jejich velikost, stupeň polydisperzity, koloidní stabilita a morfologie byly studovány dynamickým rozptylem světla ve spojení s transmisní a skenovací elektronovou mikroskopií. Fázové složení nanočástic bylo charakterizováno práškovou rentgenovou difrakcí a Mössbauerovou spektroskopií a spektroskopií ztráty energie elektronů. Rentgenová difrakce byla rovněž použita ke studiu fázových transformací v nanočásticích typu jádro-obálka. Jejich magnetické vlastnosti byly zkoumány pomocí vibrační magnetometrie a elektronové holografie. U nanočástic typu jádro-obálka byl posuzován take jejich aplikační potenciál pro použití při magnetické hypertermii, zobrazování technikou MPI a pro použití jako kontrast při magnetické rezonanci. Tato práce rozšiřuje znalosti o nanočásticích oxidu železa v závislosti na velikosti pro biomedicínské aplikace. Výsledky pro 20 nm nanokrychle po úplné fázové transformaci ukazují velmi dobré možnosti ohřevu pro použití při magnetické hypertermii a třikrát vyšší MPI signál ve srovnání s komerčně používaným indikátorem VivotraxTM.
|
|
|
Nanoparticles based on 3d metal oxides - correlation of structure and magnetism
Kubíčková, Simona ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (advisor) ; Cannas, Carla (referee) ; Svoboda, Pavel (referee)
Title: Nanoparticles based on 3d metal oxides - correlation of structure and magnetism Author: RNDr. Simona Kubíčková Department: Institute of Physics CAS, v.v.i. Supervisor: doc. RNDr. Jana Kalbáčová Vejpravová, Ph.D., Institute of Physics CAS, v.v.i. Abstract: The thesis is focused on the correlation of the magnetic response of iron oxide nanoparticles (NPs) with their internal structure. Several complementary methods were used and compared that bring insight into the relative crystallinity of the investigated NPs. The main goal was devoted to the elucidation of the origin of the so-called spin canting angle determined by In-field Mössbauer Spectroscopy (IFMS) by examination of samples with different internal structure. It has been observed that the IFMS is not an unambiguous method to study the surface effects in the NPs as the IFMS is sensitive only to the average value of all spins and does not distinguish between the surface and core effects. Moreover, the IFMS was performed on the epsilon phase of the iron(III) oxide NPs in order to inspect the peculiar behavior of this phase in an external magnetic field. Keywords: iron oxide nanoparticles, magnetism, In-field Mössbauer Spectroscopy, spin canting
|
|
|
Nanoparticles based on 3d metal oxides - correlation of structure and magnetism
Kubíčková, Simona ; Kalbáčová Vejpravová, Jana (advisor) ; Cannas, Carla (referee) ; Svoboda, Pavel (referee)
Title: Nanoparticles based on 3d metal oxides - correlation of structure and magnetism Author: RNDr. Simona Kubíčková Department: Institute of Physics CAS, v.v.i. Supervisor: doc. RNDr. Jana Kalbáčová Vejpravová, Ph.D., Institute of Physics CAS, v.v.i. Abstract: The thesis is focused on the correlation of the magnetic response of iron oxide nanoparticles (NPs) with their internal structure. Several complementary methods were used and compared that bring insight into the relative crystallinity of the investigated NPs. The main goal was devoted to the elucidation of the origin of the so-called spin canting angle determined by In-field Mössbauer Spectroscopy (IFMS) by examination of samples with different internal structure. It has been observed that the IFMS is not an unambiguous method to study the surface effects in the NPs as the IFMS is sensitive only to the average value of all spins and does not distinguish between the surface and core effects. Moreover, the IFMS was performed on the epsilon phase of the iron(III) oxide NPs in order to inspect the peculiar behavior of this phase in an external magnetic field. Keywords: iron oxide nanoparticles, magnetism, In-field Mössbauer Spectroscopy, spin canting
|
|
|
Iron oxide nanoparticle modified monolithic pipette tips for selective enrichment of phosphopeptides
Křenková, Jana ; Foret, František
We have developed iron oxide nanoparticle modified monolithic pipette tips for selective and efficient enrichment of phosphopeptides. Iron oxide nanoparticles were synthesized using a co-precipitation method and stabilized by citrate ions. A stable coating of nanoparticles was obtained via multivalent interactions of citrate ions on the nanoparticle surface with a quaternary amine functionalized surface of the methacrylate based monolithic tips. The performance of the developed and commercially available tips was demonstrated with the enrichment of phosphorylated peptides from tryptic digests of caseins followed by MALDI/MS detection.
|
guest ::
