Metódy extrémne citlivej magnetometrie v biomedicíne a materiálovom výskume

Riešitelia: M. Škrátek, J. Maňka

Meranie magnetických veličín s vysokou citlivosťou nachádza uplatnenie v rôznych oblastiach vedeckého bádania. V našich výskumoch sme sa, v spolupráci s ďalšími vedeckými inštitúciami, sústredili na problematiku využitia nanočastíc v biomedicíne a na dva problémy v oblasti materiálového výskumu.

Ultra malé superparamagnetické nanočastice oxidov železa v príslušných biokompatilných obaloch sa často využívajú v biomedicíne. Štúdia bola zameraná na vyšetrovanie deformovateľnosti červených krviniek laboratórnych zvierat po aplikácii uvedených nanočastíc. Našim príspevkom bolo určenie obsahu železa v krvi pochádzajúceho od nanočastíc v ich originálnej forme.

V ďalšej stúdii sme sa podieľali na výskume hybridnej anorganicko-organickej zlúčeniny. Tieto komplexné štruktúry, založené na kompozícii anorganických a organických zložiek na molekulárnej úrovni, poskytujú potenciál pre návrh nových funkčných materiálov. Boli vyšetrované magnetické vlastnosti zlúčeniny [Cu(en)2(VO3)2]•3H2O. Merania teplotnej závislosti objemovej magnetizácie a hysteréznej závislosti ukázali, že zlúčenina je paramagnetická (1,79 µB) a nevykazuje žiadne výrazné magnetické interakcie.

V poslednej štúdii sme sa podieľali na skúmaní účinkov magnetizovaného halloysitu (MHNT) na štruktúru, morfológiu, chemické zloženie a magnetické a mechanické vlastnosti elektrozvlákňovaných nanovlákien na báze zmesí polykaprolaktónu (PCL) a želatíny (gél). Zistilo sa, že inkorporácia 12 hm. % MHNT do nanovlákien PCL/gél viedla k vytvoreniu magnetického biokompatibilného materiálu so saturačnou magnetizáciou 0,67 Am2/kg a koercivitou 1194 A/m.

 

Súvisiace projekty:

APVV-16-0263, VEGA 2/0157/21, VEGA 1/0141/21, VEGA 2/0164/17.

 

Výsledky boli dosiahnuté v spolupráci s Centrom experimentálnej medicíny SAV, Ústavom anorganickej chémie SAV a ďalšími domácimi a zahraničnými univerzitnými pracoviskami.

 

Publikácie:

  • RADOŠINSKÁ, J. – JASENOVEC, T. – RADOŠINSKÁ, D. – BALIŠ, P. – PÚZSEROVÁ, A. – ŠKRÁTEK, Martin – MAŇKA, Ján – BERNÁTOVÁ, I. Ultra-small superparamagnetic iron-oxide nanoparticles exert different effects on erythrocytes in normotensive and hypertensive rats. In Biomedicines, 2021, vol. 9, no. 4, art. no. 377. ISSN 2227-9059. (6.081 – IF2020) Q1, (ADCA).
  • KHUNOVÁ, V. – PAVLIŇÁK, D. – ŠAFAŘÍK, I. – ŠKRÁTEK, Martin – ONDREÁŠ, F. Multifunctional electrospun nanofibers based on biopolymer blends and magnetic tubular halloysite for medical applications. In Polymers, 2021, vol. 13, no. 22, p. 3870. ISSN 2073-4360. (4.329 – IF2020) Q1, (ADCA).
  • STEHLÍKOVÁ, G. – GYEPES, R. – BYSTRICKÝ, R. – ŠKRÁTEK, Martin – PŘEMYSL, V. – TATIERSKY, J. Thermal properties of the hybrid compound [Cu(en)2(VO3)2]•3H2O — phase analysis upon heating and cooling. Crystal structure characterization of its two polymorphic modifications. In Journal of Molecular Structure, 2021, vol. 1230, art. no. 129930. ISSN 0022-2860. (3.196 – IF2020) Q2, (ADCA).