Biocompatible nanodiamond probes for in vivo multimodal bioimaging
Project goals
Non-invasive in vivo diagnostics of cancer and internal diseases requires selective methods of detection that enable high contrast. This grant proposal is focused on development of nanodiamond probes for multimodal imaging. The multimodality is enabled by effective connection of fluorescent detection with magnetic resonance imaging (MRI). The stable fluorescence of nanodiamonds is a unique phenomenon caused by presence of so-called NV-centers in crystall lattice. The optimization of NV-centers generation by high energy beams belongs to crucial tasks of solid state research and represents an important part of grant proposal. The crude fluorescent nanodiamonds are, however, not capable for in vivo application because of inappropriate biocompatibility oftheir surface. Therefore the emphasis of project will be placed on i) coating of fluorescent nanodiamonds by biocompatible polymers, ii) their decoration by highly active MRI contrast agents, iii) subsequent real-time testing of these multimodal nanoprobes in vivo, and iv) analysis of their biodistribution in living organisms.
Keywords
nanodiamondnanosensorfluorescencemagneticresonanceimagingbiocompatibility
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P108-12-0640
Alternative language
Project name in Czech
Biokompatibilní nanodimantové sondy pro multimodální zobrazování in vivo
Annotation in Czech
Neinvazivní diagnostika rakoviny a vnitřních chorob in vivo vyžaduje selektivní metody detekce umožňující dosažení vysokého kontrastu. Předkládaný grant je orientován na vývoj multimodálních zobrazovacích sond na bázi nanodiamantů. Multimodalita je umožněna díky propojení fluorescenční detekce s magnetickou rezonancí. Fluorescence nanodiamantů je unikátní fenomén způsobený přítomností tzv. NV-center v krystalové mříži. Optimalizace geneze NV-center pomocí svazku urychlených částic patří k dynamicky se rozvíjejícím oblastem výzkumu pevných látek a tvoří důležitou součást grantového návrhu. Surové fluorescenční nanodiamanty však nejsou použitelné pro in vivo aplikace díky nevhodné biokompatibilitě povrchu. Hlavní osou grantového návrhu je proto potaženífluorescenčních nanodiamantů biokompatibilními polymery, jejich dekorace vysoce aktivními kontrastními činidly pro magnetickou rezonanci, otestování těchto multimodálních nanosond in vivo v reálném čase a stanovení jejich biodistribuce v živých organismech.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project resulted in the complex study of new nano-diamond particles having high biocompatibility which can be used for non-invasive cancer therapy. Several papers were published in highly impacted journals. Nevertheless the problem of this project isnon-conclusive participation of one of co-investigator (J. Kotek).
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2012
Realization period - end
Dec 31, 2014
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 23, 2014
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP15-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
May 22, 2015
Finance
Total approved costs
9,202 thou. CZK
Public financial support
9,202 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 202 CZK thou.
Public support
9 202 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CC - Organic chemistry
Solution period
01. 01. 2012 - 31. 12. 2014