Relaxivity of magnetic iron oxide nanoparticles containing diamagnetic cations

• Název práce v češtině: Relaxivita magnetických nanočástic oxidů železa obsahujících diamagnetické kationty
• Název v anglickém jazyce: Relaxivity of magnetic iron oxide nanoparticles containing diamagnetic cations
• Klíčová slova: relaxometrie, spin-spinová relaxační doba, magnetokrystalová anizotropie, lognormální distribuce, oxid železitý, viabilita buněk
• Klíčová slova anglicky: relaxometry, spin-spin relaxation time, magnetocrystalline anisotropy, log-normal distribution, iron(III) oxide, cell viability
• Akademický rok vypsání: 2015/2016
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Jaroslav Kohout, Dr.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 19.12.2015
• Datum zadání: 21.12.2015
• Datum potvrzení stud. oddělením: 14.02.2017
• Datum a čas obhajoby: 07.06.2017 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 11.05.2017
• Datum odevzdání tištěné podoby: 12.05.2017
• Datum proběhlé obhajoby: 07.06.2017
• Oponenti: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D.
• Konzultanti: RNDr. Tomáš Kmječ, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1. Prostudování odborné literatury o magnetických nanočásticích oxidů železa
2. Seznámení se s technikou Mössbauerovy spektroskopie, NMR a MRI
3. Charakterizace vzorků (TEM, XRD, Magnetická měření, atd...)
4. Měření hyperjemných parametrů vybraných vzorků(Mössbauerova spektroskopie)
5. Měření relaxivit vybraných vzorků funkcionalizovaných magnetických nanočástic ve vodném prostředí
6. Analýza a interpretace experimentálních dat
7. Sepsání diplomové práce

Seznam odborné literatury

P. Petrovič: Mössbauerova spektroskopia, I. Základy teórie a experimentu, Elfa s.r.o, Košice 2008, ISBN 978-80-8086-081-3
B. Sedlák, R. N. Kuzmin: Jaderné resonanční metody ve fyzice pevných látek , SPN, Praha 1978
P. Gütlich, E. Bill, A.X. Trautwein: Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011
R. M. Cornell, U. Schwertmann: The Iron Oxides , Second Completely Revised and Extendet Edition, Wiley-vch Gmbh&Co. KgaA, 2003, ISBN 3-527-30274-3
Nguyen TK Thanh, Magnetic Nanoparticles: From Fabrication to Clinical Applications, CRC Press Taylor & Group, Boca Raton, 2012
Soubor vybraných vědeckých článků.

Předběžná náplň práce

Široké možnosti aplikací zejména v medicíně (kontrastní látky pro MRI, magnetická hypertermie, cílený transport léků, značení buněk) vede k soustředěnému zájmu o systémy obsahující magnetické nanočástice oxidů železa.
Magnetické vlastnosti nanočástic jsou určeny krystalovou a magnetickou strukturou, chemickým a fázovým složením, stechiometrií, morfologií a velikostní distribucí proto je nezbytná jejich charakerizace pomocí metod transmisní elektronové difrakce (TEM), magnetických měření, rentgenové difrakce (XRD) a jaderných metod, které využívají atomových jader jako lokálních sond v materiálu nanočástic - Mössbauerovy spektroskopie (MS) a jaderné magnetické rezonance (NMR).
Pro použití magnetických nanočástic oxidů železa jako kontrastních látek při zobrazování jadernou magnetickou rezonancí je důležitá jejich schopnost ovlivňovat relaxační doby jader vodíku nacházejících se biologických systémech tzv. relaxivita.
Cílem práce je určit relaxivity vybraných magnetických nanočástic oxidů železa ve vodných suspenzích v závislosti na velikosti a magnetických vlastnostech jader, které se dají ovlivňovat substitucemi diamagnetických iontů, případně na tloušťce jejich obalu a na velikosti vnějšího magnetického pole.