velikost textu

Design and synthesis of surface architectures on fluorescent nanodiamonds

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Design and synthesis of surface architectures on fluorescent nanodiamonds
Název v češtině:
Design a syntéza povrchových architektur na fluorescenčních nanodiamantech
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Jan Havlík
Id práce:
201092
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra anorganické chemie (31-240)
Program studia:
Chemie (N1407)
Obor studia:
Anorganická chemie (NANORD)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
14. 5. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
nanodiamanty, diamant, fluorescence, nanočástice, NV centrum, ozařování, modifikace povrchu, fluorace, nanosondy, nanosenzory
Klíčová slova v angličtině:
nanodiamonds, diamond, fluorescence, nanoparticles, NV center, irradiation, surface modification, fluorination, nanoprobes, nanosensors
Abstrakt:
Abstrakt Díky svým unikátním vlastnostem a vysoké biokompatibilitě patří fluorescenční nanodiamanty mezi slibné zástupce uhlíkatých nanomateriálů s potenciálně širokým spektrem uplatnění v mnoha odvětvích. Jejich nízká intenzita fluorescence a koloidní nestálost v biologickém prostředí však doposud brání jejich širšímu využití. Optimalizace jejich přípravy spolu s vývojem nových vhodných povrchových architektur tak představuje významnou výzkumnou výzvu. V rámci této práce byly navrženy a optimalizovány jednotlivé kroky přípravy fluorescenčních nanodiamantů, díky čemuž bylo dosaženo řádového zvýšení intenzity jejich fluorescence spolu s omezením poškození jejich povrchu grafitizací. Dále byla vyvinuta metoda ozařování nanodiamantů umožňující dramatické navýšení jejich produkce. S využitím částečné fluorace funkčních skupin na povrchu nanodiamantů byla demonstrována možnost ovlivnění parametrů jejich fluorescence. Byla také vyvinuta metoda zvyšující homogenitu a cirkularitu nanodiamantů, což významně ovlivnilo jejich interakci s biologickými strukturami. Možná uplatnění tohoto materiálu v medicíně a biologickém výzkumu byla demonstrována na přípravě částic s komplexní povrchovou architekturou umožňujících cílení a terapii nádorových buněk. Bylo také objevena a na in vitro a ex vivo modelech demonstrována vysoká a selektivní afinita fibroblastových růstových faktorů k povrchu nanodiamantů.
Abstract v angličtině:
Abstract anks to their unique properties and high biocompatibilities, fluorescent nanodiamonds are promising representatives of modern carbon nanomaterials with a broad range of applications. Nevertheless, their wider use is limited because of weak fluorescence intensity and low colloidal stability in the biological environment. e optimization of treatment procedures and development of new suitable surface designs is therefore critically needed. In this study, several key steps for fluorescent nanodiamond treatment have been optimized, leading to both a substantial increase in fluorescence intensity and to significantly lower surface damage caused by graphitization. Further, a new high-throughput irradiation technique was developed. e influence of surface chemistry on the fluorescence parameters was studied using partial fluorination of the functional groups on the nanodiamond surface. A novel method which significantly affects the interaction of nanodiamonds with biological systems by increasing of the homogeneity and circularity was developed. e potential of nanodiamonds for future medical and biological research was demonstrated on particles with complex surface architectures that enabled targeting and therapy of tumor cells. Moreover, a strong and highly selective affinity of fibroblast growth factors to diamond surfaces was discovered and demonstrated using both in vitro and ex vivo models.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jan Havlík 82.01 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jan Havlík 27 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jan Havlík 25 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Petr Hermann, Dr. 151 kB