Characterization of Magnetic Nanoparticles - Standardizing the metrological size characterization of magnetic nanoparticles
Buch in deiner Nähe kaufen
Beschreibung
Magnetische Eisenoxid-Nanopartikel bieten vielversprechende Möglichkeiten in biomedizinischen Anwendungen. Die kontrollierbare Größe von wenigen Nanometern kann gezielt und mit schmalen Toleranzen zugeschnitten werden, sodass die Partikel nahe an interessante, biologische Objekte herankommen. Die zusätzliche Möglichkeit eine funktionalisierte Hülle mit biologischen Molekülen anzubringen, erlaubt die Interaktion mit bzw. Kopplung an Zellen, Proteine oder sogar Gene. Zusammen mit den magnetischen Eigenschaften erlaubt dies eine Manipulation durch externe magnetische Feldgradienten oder die resonante Antwort auf zeitlich veränderliche Magnetfelder. Diese einzigartigen Eigenschaften erlauben vielfältige nicht-invasive in vivo diagnostische oder therapeutische Einsatzmöglichkeiten. Magnetresonanztomographie, Hyperthermie oder sog. Drug-Delivery sind nur wenige der vielen biomedizinischen Anwendungen mit vielversprechenden Resultaten. Es ist entsprechend beunruhigend, dass trotz dieser Vorteile, nur sehr wenige magnetische Nanopartikel für in vivo Anwendungen lizenziert sind, nicht zuletzt jedoch, weil standardisierte Charakterisierungsmethoden fehlen.
Die vorliegende Arbeit behandelt die Größen-Charakterisierung verschiedener Klassen von magnetischen Nanopartikeln mittels frequenz- und zeitabhängiger Magnetisierungs- und Relaxationsmessungen. Eine Vielzahl von magnetischen Nanopartikeln wurde im Rahmen der Arbeit präpariert, einschließlich Verdünnungsserien, Immobilisierungsexperimenten und Anlegen magnetischer Felder, um Zugang zu bestimmten Eigenschaften wie Wechselwirkung der Partikel, Anisotropieenergie oder Größenverteilungen zu erhalten. Verschiedene Analysetechniken wurden eingesetzt, um an den ursprünglichen und modifizierten Proben umfassende Messungen durchzuführen. Nach Überprüfen etablierter Modelle wurden notwendige Modifikationen an diesen durchgeführt, um zusätzliche Informationen ableiten zu können. Anschließend wurde eine umfassende Charakterisierung aller Proben durchgeführt. Die erhaltenen Parameter wurden verglichen und die Ursachen für Abweichungen identifiziert, um die Charakterisierung der magnetischen Nanopartikel zu harmonisieren. Weitere Herausforderungen der Standardisierung der Größencharakterisierung magnetischer Nanopartikel wurden studiert und in die Analyse eingearbeitet.
Das Resultat der Erkenntnisse wurde in eine in sich widerspruchsfreie Größencharakterisierung kondensiert und in Form von Standardvorgehensweisen für die Wechselfeldsuszeptometrie, Magnetrelaxometrie und rotierendes Feld Methode zusammengefasst.
Autor*in
Christoph Erik Balceris
Themen in »Characterization of Magnetic Nanoparticles - Standardizing the metrological size characterization of magnetic nanoparticles«
ACS SOP Ferro-Magnetism MNP MNP Analysis MRX SOP Magnetic Nanoparticles RMF SOP iron oxide facilitate magnetization and relaxation measurements