Wydarzenia

Dnia 2025-03-25 o godzinie 13:15 w Sali 2011 Wydziału Fizyki UwB, mgr Marta Orzechowska z Katedry Fizyki Materii Skondensowanej, Wydziału Fizyki UwB wygłosi wykład pt:

„Badania nanocząstek ferrimagnetycznych na bazie ferrytu galu”

Serdecznie zapraszamy

Andrzej Maziewski

Jerzy Przeszowski

„Badania nanocząstek ferrimagnetycznych na bazie ferrytu galu”

Marta Orzechowska

Katedr Fizyki Materii Skondensowanej, Wydziału Fizyki UwB

Na seminarium zostaną przedstawione wyniki badań nanocząstek ferrimagnetycznych na bazie ferrytu galu. Materiał badawczy otrzymano dwiema metodami. Pierwszą z nich była metoda rozkładu termicznego acetyloacetonianu żelaza (III), natomiast drugą współstrącanie chlorków żelaza (II) i (III). Ponadto część nanocząstek zsyntezowanych metodą współstrącania została opłaszczona chitosanem. Celem badań było rozpoznanie właściwości strukturalnych, magnetycznych i biotermicznych uzyskanych nanostruktur oraz ocena ich potencjalnych zastosowań, w szczególności w hipertermii cieczy magnetycznej. Morfologia badanych nanoukładów, zróżnicowana w zależności od zawartości galu oraz otoczki organicznej, okazała się bardzo różnorodna. Jednym z czynników różnicujących badane związki była ich zdolność dyspersyjna. Podczas gdy niektóre próbki wykazywały dobrą dyspersję inne tworzyły nieregularne agregaty. Tendencja do agregacji nanocząstek nasilała się w układach opłaszczanych chitosanem. Rentgenowska analiza strukturalna wykazała, że badane nanocząstki krystalizują w strukturze regularnego odwróconego spinelu. Zmieniające się rozmiary krystalitów oraz uporządkowanie strukturalne w funkcji koncentracji galu prowadziły do istotnych modyfikacji własności cząstek. Komplementarne rozpoznanie przy użyciu dyfrakcji neutronowej potwierdziło homogeniczność i uporządkowanie strukturalne próbek analizowanych dalej cytotermicznie. Preferencyjne lokowanie się kationów galu stworzyło możliwość śledzenia zmian w uporządkowaniu magnetycznym w podsieci struktury spinelu. Obserwacje te, wspierane wynikami uzyskanymi przy użyciu spektroskopii Mössbauera, rzuciły nowe światło na mechanizmy oddziaływań w nanostrukturach. Nanocząstki o określonych koncentracjach galu manifestowały, nasilone powyżej temperatury 120 K i dominujące powyżej 200 K, fluktuacje superparamagnetyczne. Pomiary kalorymetryczne dowiodły, że niektóre z badanych nanoukładów charakteryzuje zdolność do efektywnego nagrzewania się w zmiennym polu magnetycznym, co jest kluczowe z punktu widzenia ich wykorzystania w hipertermii cieczy magnetycznej. Ponadto wyniki badań biologicznych potwierdziły zaniedbywalną cytotoksyczność wobec komórek zdrowych i oczekiwaną wobec komórek nowotworowych, co uprawnia do traktowania związków GaxFe3–xO4 jako perspektywicznego materiału do zastosowań w terapii przeciwnowotworowej. Chitosan, użyty jako otoczka, poprawiał biozgodność nanoferrytów galowych i dodatkowo minimalizował toksyczność wobec komórek zdrowych. W świetle uzyskanych wyników, nanocząstki magnetytowe podstawiane galem prezentują znaczący potencjał z punktu widzenia aplikacji biomedycznych, szczególnie w hipertermii cieczy magnetycznej. Prezentowany temat wart jest kontynuacji starań nad optymalizacją metod preparatyki w kierunku badań i finalnie zastosowań klinicznych.

Referencje

Marta Orzechowska, Badania nanocząstek ferrimagnetycznych na bazie ferrytu galu, ROZPRAWA DOKTORSKA, Białystok 2024, https://bip.uwb.edu.pl/download/64/58408/doktorat.pdf

1. Orzechowska, M., Rećko, K., Klekotka, U., Czerniecka, M., Tylicki, A., Satuła, D., Soloviov, D. V., Beskrovnyy, A. I., Miaskowski, A., & Kalska-Szostko, B. (2023). Structural and Thermomagnetic Properties of Gallium Nanoferrites and Their Influence on Cells In Vitro. International Journal of Molecular Sciences, 24(18), 14184.

2. Rećko, K., Satuła, D., Waliszewski, J., Biernacka, M., Orzechowska, M., Kalska-Szostko, B., Soloviov, D., Miaskowski, A., Beskrovnyy, A., Basa, A., Szymański, K. (2020). Magnetism of surface-modified and gallium-doped magnetite particles. Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 14, S85-S92.

3. M. Orzechowska, K. Rećko, D. Soloviov, U. Klekotka, M. Biernacka, D. Satuła, W. Olszewski, B. Kalska-Szostko, A. Beskrovnyy & K. Szymański (2023) Selected properties of surface modified GaxFe3-xO4 with 0≤x≤1.5, Phase Transitions, 96:2, 97-104.

4. K. Rećko, M. Orzechowska, W. Olszewski, A. Beskrovnyy, M. Biernacka, U. Klekotka, A. Miaskowski & K. Szymański (2023) Investigations on the enhancement of thermomagnetic properties in Fe2.4Ga0.6O4, Phase Transitions, 96:2, 105-114.

5. M. Orzechowska, K. Rećko „Własności strukturalne i termiczne nanoferrytów galowych użyteczne w hipertermii magnetycznej” ArchaeGraph, 2020.

6. M. Orzechowska, K. Rećko, D. Satuła „Własności strukturalne, magnetyczne i termiczne nanocząstek magnetytu domieszkowanego galem” Fundacja na rzecz promocji nauki i rozwoju TYGIEL, 2020.

7. M. Orzechowska, K. Rećko, U. Klekotka, M. Biernacka „Morfologia i uporządkowanie strukturalno-magnetyczne nanoferrytów galowych” Fundacja na rzecz promocji nauki i rozwoju TYGIEL, 2020.