Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Magnetic nanocomposites for biomedical applications

Izydorzak-Woźniak M., Leonowicz M.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 2CD

25--36

EN

Magnetic carbon nanocomposites (MCNCs), with different constitution and fractions of magnetic component, were fabricated by the pyrolysis of the polymeric precursor. X-ray diffraction, transmission electron microscopy and Raman spectroscopy revealed the presence of nanocrystallites (NCs) of Co, Fe3C and Ni embedded in porous, partially graphitized carbon matrix. Vibrating sample magnetometer measurements enabled to determine the correlation between NCs size distribution and magnetic properties. The magnetic studies confirmed that the coercivity, saturation and remanent magnetizations, as well as fraction of the magnetic component depend on the pyrolysis temperature. The Co#C and Fe3C#C composites exhibited ferromagnetic behaviour with a remanent to saturation magnetization (MR/MS) ratio ranging from 0.25 to 0.3, whereas in the Ni containing samples a relatively small MR/MS ratio points to significant contribution of superparamagnetic interactions. The Ni#C composites, having superparamagnetic and/or ferromagnetic nanocrystallites in their volume, were chosen to check the ability of heat generation in a magnetic field. It was found that the hysteresis losses were the main mechanism of heat generation. The MCNCs obtained can potentially be applied for hyperthermia treatment. As the MCNCs are proposed for biomedical application the basic cytotoxicity test were performed to evaluate a potential toxic effect of the materials on MG-63 cells line. The test results confirmed that the composites containing Fe3C are non-cytotoxic whereas the majority of the Ni#C and Co#C composites was characterized as slightly or moderately cytotoxic.

PL

Magnetyczne nanokompozyty o osnowie węglowej (MCNCs), zawierające różną zawartość i budowę fazową metalicznego komponentu, zostały wytworzone poprzez pirolizę polimerowego prekursora. Dyfrakcja rentgenowska, transmisyjna mikroskopia elektronowa i spektroskopia Ramana wykazały obecność nanokrystalitów (NCs) Co, Fe3C i Ni umiejscowionych w porowatej, częściowo zgrafityzowanej węglowej osnowie. Badania właściwości magnetycznych potwierdziły, że koercja, namagnesowanie nasycenia i remanencja oraz zawartość magnetycznego komponentu zależą od temperatury pirolizy. Kompozyty Co#C i Fe3C#C wykazują właściwości ferromagnetyczne, ze stosunkiem remanencji do namagnesowania nasycenia (MR/MS) w zakresie 0,25 – 0,3, podczas gdy dla kompozytów zawierających Ni stosunek MR/MS wskazuje na znaczący wkład od oddziaływań superparamagnetycznych. Kompozyty Ni#C, zawierające nanokrystality ferromagnetyczne lub superparamagnetyczne zostały wybrane do zbadania zdolności do generowania ciepła w zmiennym polu magnetycznym. Stwierdzono, że straty na histerezę odgrywają decydującą role w generowaniu ciepła. Wytworzone MCNCs mogą zatem być potencjalnie stosowane w hipertermii. Badania cytotoksyczności, przeprowadzone z zastosowaniem linii komórkowej MG-63 wykazały, że kompozyty zawierające Fe3C są nietoksyczne, natomiast większość kompozytów Ni#B and Co#C można określić jako mało lub umiarkowanie toksyczne.

2

Nanokompozyty magnetyczne dla zastosowań medycznych

Nowicka K., Figiel H., Tokarz W., Sołtysiak E., Błażewicz M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 1 (151)

27--31

PL

Nanokompozyty polimerowe to perspektywiczna grupa tworzyw o unikatowych właściwościach. Materiały te znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach w tym również w medycynie. W pracy przedstawiono prostą metodę wytwarzania nanokompozytów o właściwościach magnetycznych, polegającą na kilkuetapowej homogenizacji obydwu składników; roztworu polimeru oraz cząstki magnetycznej. Nanokompozyty polimerowe scharakteryzowano w zakresie właściwości mechanicznych, termicznych, magnetycznych oraz biologicznych. Wykazano, że magnetyczne nanokompozyty na bazie polisulfonu to nietoksyczne materiały o właściwościach magnetycznych, zależnych od ilości modyfikatora, wprowadzonego do matrycy polimerowej. Magnetyczne nanokompozyty są materiałem, mogącym znaleźć zastosowanie w konstrukcji membran i implantów, przeznaczonych do terapii i diagnostyki medycznej.

EN

Polymer nanocomposites are a prospective group of materials with unique properties. These materials are used in many fields including the medicine. The paper presents a simple method of producing nanocomposites with magnetic properties, which consists of several stages of homogenization of the two components; polymer solution and magnetic particles. Mechanical, thermal and magnetic properties of the obtained polymer nanocomposite were determined. Biological assessment proved that the nanocomposite samples are nontoxic and their magnetic properties depend on the amount of the nanontagnetic phase in the polymer matrix. The magnetic nanocomposites may find application in the manufacturing of membranes and implants for medical diagnosis and therapy.

3

Composite materials consisting of ferromagnetic nanoparticles in inorganic matrix

Sówka E., Leonowicz M.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 1

5-8

EN

Nanoparticles exhibit unique physical properties due to surface or quantum-size effects. Particular attention has been focused on magnetic nanoparticles and substantial progress has been done in this field. This is mainly due to the advances in the processing methods and development of characterization techniques. Substantial achievements in that field enabled fabrication of composite systems consisting of metallic particles embedded in various organic or inorganic matrices. Ferromagnetic composites, consisting of Co, Ni and Fe3C nanocrystallites stabilised in an inorganic matrix, were prepared by the procedure including formation of appropriate metal acrylamide complex, followed by frontal polymerization and pyrolysis of the polymer at various temperatures. The pyrolysis products were in a form of coarse powder particles having irregular shape and size. These particles contained randomly distributed nanocrystallites having various composition and size from few to tens of nanometres, depending on the starting monomer and pyrolysis temperature. Application of this procedure stabilizes the nanostructure and enables processing of spherical nanoparticles within a narrow window of sizes. The ferromagnetic properties of the systems were confirmed by magnetic measurements. The magnetic parameters depend on the chemical composition and pyrolysis temperature.

PL

Nanocząstki wykazują unikalne własności fizyczne ze względu na ich dużą powierzchnię właściwą oraz efekty związane z rozmiarami nanometrycznymi. Szczególną uwagę skupiają nanocząstki magnetyczne i na tym polu osiągnięto znaczący postęp. Dzieje się tak z uwagi na rozwój metod wytwarzania materiałów oraz technik ich charakteryzacji. Istotne osiągnięcia na tym polu pozwalają na otrzymywanie układów kompozytowych, zawierających cząstki metali osadzonych w różnych, organicznych lub nieorganicznych, osnowach. Kompozyty ferromagnetyczne zawierające Co, Ni i Fe3C, stabilizowane w osnowie nieorganicznej, były wytwarzone w procesie obejmującym syntezę kompleksów akryloamidowych odpowiednich metali, następującą po niej polimeryzację frontalną oraz pirolizę polimerów w kilku temperaturach. Produkty pirolizy otrzymano w postaci ziaren proszku o nieregularnym kształcie i wielkości. Cząstki te zawierały przypadkowo zdyspergowane nanokrystality, różniące się składem oraz rozmiarami (od kilku do kilkudziesięciu nanometrów), zależnymi od składu wyjściowego monomeru oraz temperatury pirolizy. Zastosowanie tej metody zapewnia stabilizację nanostruktury i pozwala na wytwarzanie sferycznych nanocząstek o wąskim zakresie rozmiarów. Własności ferromagnetyczne kompozytów potwierdzono za pomocą pomiarów magnetycznych. Własności te zależą od składu chemicznego i temperatury pirolizy.

4

Metal-metal and metal-insulator type soft magnetic nanocomposite.

Varga L.K., Mazaleyrat F.

Archives of Materials Science

|

2004

|

Vol. 25, nr 4

311-320

EN

Some new developments in the field of soft magnetic nanocomposites are reviewed concerning their high temperature and high frequency limit of applicability. Magnetic decoupling temperature gives the temperature limits, which can be best determined through the temperature dependence of the coercive field distribution. The frequency limit can be improved by dimminishing the effective permeability, and the thickness by increasing the resistvity. Examples are given for all these possibilities presenting the stress annealed Finemet, pulse deposited nano-Fe/Fe-oxide multilayers and plasma sprayed bulk amorphous thick layers.