Relaxivity of magnetic iron oxide nanoparticles containing diamagnetic cations

• Thesis title in Czech: Relaxivita magnetických nanočástic oxidů železa obsahujících diamagnetické kationty
• Thesis title in English: Relaxivity of magnetic iron oxide nanoparticles containing diamagnetic cations
• Key words: relaxometrie, spin-spinová relaxační doba, magnetokrystalová anizotropie, lognormální distribuce, oxid železitý, viabilita buněk
• English key words: relaxometry, spin-spin relaxation time, magnetocrystalline anisotropy, log-normal distribution, iron(III) oxide, cell viability
• Academic year of topic announcement: 2015/2016
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Low Temperature Physics (32-KFNT)
• Supervisor: doc. Mgr. Jaroslav Kohout, Dr.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 19.12.2015
• Date of assignment: 21.12.2015
• Confirmed by Study dept. on: 14.02.2017
• Date and time of defence: 07.06.2017 00:00
• Date of electronic submission: 11.05.2017
• Date of submission of printed version: 12.05.2017
• Date of proceeded defence: 07.06.2017
• Opponents: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D.
• Advisors: RNDr. Tomáš Kmječ, Ph.D.

Guidelines

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

References

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.

Preliminary scope of work

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.