Modification of Néel and Brownian relaxation properties of nanoparticles for magnetic imaging methods
Project goals
The project is focused on the preparation of magnetic nanoparticles with nearly monodisperse cores that are superparamganetic at the working temperatures and biologically inert coatings optimized for magnetic particle imaging (MPI) and supplemental use as contrast agents in MRI. As regards the MPI signal, the Néel and Brownian relaxation of intended particles will be optimized by means of their intrinsic magnetic properties (magnetization and magnetocrystalline anisotropy), the size and shape of their magnetic cores and the thickness and frictional properties of their coating. Specifically, zinc-doped magnetite is considered as the suitable core material, whereas mostly inorganic shells based on silica, titania and gold or monomolecular coatings, enabling different Brownian relaxation, will be employed. The rigorous development will significantly enhance the signal in MPI, which will be studied by a unique imaging system. The detailed physical studies devoted primarily to structure and magnetism will allow for detailed understanding and development of improved imaging agents.
Keywords
Superparamagnetic nanoparticlesiron oxidesMPIMRINéel relaxationBrownian relaxation
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 23 (SGA0201900001)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
19-02584S
Alternative language
Project name in Czech
Modifikace néelovských a brownovských relaxačních vlastností nanočástic pro magnetické zobrazovací metody
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na přípravu nanočástic s téměř monodispersními jádry, jež jsou při pracovní teplotě superparamagnetická. Jejich biologicky netečné obaly budou optimalizovány pro zobrazování magnetických částic (MPI). Obalené částice mohou být také použity jako kontrastní látka pro MRI. Z hlediska signálu MPI bude optimalizována Néelova a Brownovská relaxace připravovaných částic jednak pomocí změny jejich magnetických vlastností (magnetizace a anizotropie), jednak velikostí a tvarem jejich magnetických jader, tloušťkou a frikčními vlastnostmi jejich obalu. Magnetit různě dopovaný Zn je považován za vhodný materiál jader, zatímco anorganické obaly založené na silice, titanii a zlatě, případně monomolekulární obaly budou modifikovat Brownovské relaxace. Vyvíjené částice podstatně zvýší signál MPI, který bude studován unikátním zobrazovacím systémem. Detailní fyzikální studium věnované především strukturním a magnetickým vlastnostem dovolí porozumět jejich vzájemným vazbám a připravit vylepšené zobrazovací materiály.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2019
Realization period - end
Jun 30, 2022
Project status
—
Latest support payment
Apr 1, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-R
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
8,972 thou. CZK
Public financial support
8,825 thou. CZK
Other public sources
147 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 972 CZK thou.
Public support
8 825 CZK thou.
98%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Solution period
01. 01. 2019 - 30. 06. 2022