Témata
Reklama

Magnetické nanočástice oxidu železa pro léčbu nádorů

Jednou z oblastí výzkumu skupiny „Přípravy polymerních hybridních kompozitů pro mikrovlnné absorbéry“, která pracuje v rámci Centra polymerních systémů (CPS) na Univerzitě Tomáše Bati ve Zlíně, je vývoj magnetických nanočástic oxidu železa pro léčbu rakoviny pomocí hypertermie

Hypertermie je metoda založená na zahřátí maligních nádorů na teplotu 42–45 °C, která způsobí nevratné změny v rakovinných buňkách, ale neovlivní zdravou tkáň. V současné době je intenzivně studován způsob lokalizace ohřevu pomocí materiálů absorbujících elektromagnetické záření umístěných přímo v nádoru. Tato metoda se nazývá magnetická hypertermie.

Reklama
Reklama
Reklama

Princip metody magnetické hypertermie

Magnetický materiál – takzvaný mediátor – absorbuje energii vnějšího střídavého (AC) magnetického pole, která se následně transformuje na teplo způsobující selektivní ohřev nádoru. Výběr potenciálních magnetických materiálů je omezen požadavkem na jejich biokompatibilitu. Nanočástice magnetických oxidů železa – magnetitu a maghemitu – splňující tento požadavek jsou charakteristické minimální toxicitou a vysokou magnetizací. Množství vygenerovaného tepla silně závisí na parametrech AC magnetického pole, tj. amplitudě a frekvenci a také na magnetostrukturních vlastnostech nanočástic. Protože parametry magnetických polí pro klinické aplikace jsou striktně limitovány (amplituda pole H  15 kA.m-1 a frekvence 0,05  f  1,5 MHz), je třeba k dosažení efektivního ohřevu modifikovat vlastnosti magnetických oxidů železa.

Magnetické nanočástice oxidu železa připravené v laboratoři CPS: a) transmisní elektronová mikroskopie (TEM), b) transmisní elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením (HRTEM) s Fourierovou transformací, c) magnetizační křivka, d) induktivní ohřev disperze nanočástic (2 hm. %) v AC magnetických polích s různými frekvencemi a amplitudami.

Magnetické oxidy železa

Hlavním cílem výzkumné skupiny vědců z různých zemí pod vedením doc. Kazantsevy je příprava magnetických oxidů železa s vlastnostmi nutnými pro dosažení rychlého ohřevu v AC magnetických polích povolených v medicínských aplikacích. Nedávno byly chemickou syntézou ve vodném prostředí připraveny monodisperzní nanočástice oxidu železa s velikostí odpovídající jednodoménovému stavu (obr. 1a). Množství faktorů, včetně uniformity nanočástic, vysoké krystalinity (obr. 1b), vysoké saturační magnetizace (obr. 1c) a kontrolovatelných magnetických mezičásticových interakcí vedoucích k feromagnetickému chování jednodoménových nanočástic, se podílí na velmi rychlém ohřevu materiálu v AC magnetickém poli v širokém frekvenčním rozsahu i při nízkých amplitudách (H < 14 kA•m-1) (obr. 1d). Nárůstu teploty z hodnoty 37 °C (teplota lidského těla) na hodnotu 42–45 °C (teploty používané v hypertermii) během několika sekund je dosaženo už při nízkých koncentracích (2 hm. %) nanočástic dispergovaných ve viskózním médiu.

Doc. Ing. Natalia Kazantseva, Ph.D.

Reg. číslo: CZ.1.05/2.1.00/03.0111

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Centrum polymerních systémů
silcova@cps.utb.cz
www.cps.utb.cz

Reklama
Firmy
Související články
Desatero pro export - Marketingový průzkum poprvé

V dnešním díle našeho exportního seriálu se budeme věnovat marketingovému průzkumu. Ten je základním nástrojem pro posuzování jednotlivých vývozních teritorií a sestavování individuálních exportních plánů. Cílem je vytvořit profily potenciálních trhů, které zahrnou jejich charakteristiky, očekávání a preference. Na základě těchto profilů chceme sestavit klasifikaci atraktivity trhů podle předem určených kritérií. Dalšími cíli jsou analýza konkurence na vybraných trzích, identifikace hrozeb a příležitostí a určení právního rámce a systému autorského práva.

Laserové řešení pro plastikářský průmysl

Konvenční technologie opracování plastů již v mnoha případech nevyhovuje požadavkům koncových uživatelů. Moderní lasery posouvají kvalitu výroby plastů na zcela novou úroveň. Lastic představuje implementaci nejmodernějších laserových technologií a ergonomického ovládání do jediného produktu, jenž je navržen tak, aby jeho aplikace do stávajících výrobních linek byla zcela bezproblémová.

Materiál světí prostředky

Nadpisem tohoto článku je lehce pozměněné rčení „Účel světí prostředky“– někdy pravdivé, někdy demagogické. My si ho vypůjčíme v tom pozitivním slova smyslu a pouze pro potřeby zamyšlení nad obsahem monotematické přílohy časopisu MM Průmyslové spektrum.

Související články
Fórum výrobních manažerů

Jak se odráží ve vaší výrobě stále přetrvávající nedostatek materiálových vstupů? Jak to ovlivňuje chod vaší firmy, plánování průchodu zakázky výrobou? Navýšení cen surovin musíte pravděpodobně promítnout do výsledných cen vašich produktů. Jak na to reagují odběratelé?

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zcela jiné možnosti s aditivními technologiemi

Nadnárodní společnost General Electric napříč všemi svými dceřinými společnostmi neustále prohlubuje obrovské know-how. Vlastní zkušenosti s vývojem aditivně vyráběných částí zejména pro potřeby leteckého průmyslu přesahující již dvě dekády daly podnět ke vzniku zákaznického centra. GE Additive otevřela v roce 2017 zákaznické centrum (Customer experience center – CEC) kousek od Mnichova, kde firmám nabízí pomoc s nelehkými začátky s aditivními technologiemi.

Finance pro podnikání - Zaostřeno na úspory energie

„Je lepší dobrý úvěr a podpora úvěru než dotace. Jen tak se prokáže životaschopnost projektu.“ To jsou slova Ing. Vladimíra Fabera, zakladatele a dnes předsedy dozorčí rady české strojírenské společnosti FMP.

Made in Česko - Romantické tóny z Hradce Králové

V roce 1948 byla doslova ze dne na den znárodněna česká firma Petrof vyrábějící dokonalé, světově proslulé klavíry. Její majitel, dědeček dvou dam a pradědeček třetí, tedy těch, které v současné době firmu úspěšně vedou, musel tehdy okamžitě svoji továrnu opustit. O dlouhou řadu let později se, nejen díky revoluci, ale i díky nezměrnému úsilí jeho samého i jeho potomků, podařilo firmu, která figuruje na předním místě mezi českým „rodinným stříbrem“, vrátit do rukou rodiny Petrofů.

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Moskva ve znamení trubek a drátů

Oblíbené příležitosti k setkání lidí z branží trubek a drátů se v roce 2019 uskuteční v Moskvě, ale v rozdílných termínech. Přední ruský veletrh drátů a kabelů – wire Russia – se zde uskuteční od 18. do 20. června 2019, zatímco kombinace veletrhů Tube Russia / Metallurgy Russia / Litmash Russia se bude konat o měsíc dříve. Na rozsáhlé ploše moskevského veletržního areálu Krasnaya Presnya očekávají pořadatelé v obou případech rekordní účast.

Aplikace nanomateriálů ve strojírenství

Nanotechnologie umožňují vývoj nových generací kompozitů s vylepšenou funkčností a širokou škálou aplikací. V současnosti nanokompozity představují mnoho aplikací v mnoha průmyslových oborech. Užitné vlastnosti nanomateriálů vyplývají z jejich výjimečných fyzikálních a chemických vlastností, velikosti, tvaru či povrchové morfologii. Velikostní efekt (size efect) umožňuje výrazně zlepšovat užitné vlastnosti konvekčních materiálů. Nanotechnologie díky svému inovačnímu potenciálu již dnes výrazně ovlivňují moderní průmyslové produkty.

Jsou smíšené konstrukce dočasně za svým zenitem?

Nikdo nenamítá proti oprávněné potřebě lehkých konstrukcí v dopravě, aeronautice, obalové technice a u pohyblivých částí strojů, systémů a zařízení. Avšak jsou smíšené konstrukce s plasty vyztuženými vlákny v současnosti opravdu za svým zenitem?

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

České dodávky pro jádro pokračují i letos

Když byl v únoru 2017 zahájen komerční provoz 1. bloku jaderné elektrárny Novovoroněžská II s reaktory VVER-1200 generace III+, šlo v malé míře i o zásluhu českých firem, které do této elektrárny dodaly zboží v hodnotě přesahující 1,4 miliardy korun. Dodávky pro tento typ reaktorů pokračují také v roce 2018.

Oscilující paprsek laseru pracuje přesněji

Univerzálním nástrojem naší doby je laser, kterým je možné bezdotykově opracovávat téměř všechny materiály. Ještě lépe a přesněji se podaří materiály řezat nebo gravírovat, když paprsek laseru kmitá.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit