Spinelni superparamagnetni nanodelci in njihova uporaba v magnetni hipertermijiBužan Bobnar, Andreja (Avtor) Arčon, Denis (Mentor) magnetna hipertermijasuperparamagnetizemnanodelcispecifična stopnja absorpcijeMagnetna hipertermija predstavlja pomembno metodo zdravljenja v medicini, saj omogoča učinkovitejše in predvsem ciljano zdravljenje rakavih obolenj. Uporaba superparamagnetnih nanodelcev zaradi njihove majhnosti ter možnosti aktiviranja površine predstavlja še posebej pomembno smer raziskav magnetne hipertermije. Princip delovanja temelji na pregrevanju tkiva zaradi magnetnih izgub, ki so posledica Néelove in Brownove relaksacije. Učinkovitost pregrevanja določimo s specifično stopnjo absorpcije, ki predstavlja grelno moč nanodelca na enoto mase. Za uspešno zdravljenje rakavih obolenj želimo razviti magnetne nanodelce s čim večjo specifično stopnjo absorpcije pri čim nižjem polju, saj je na tak način koncentracija magnetnih nanodelcev, potrebna za doseganje željenega dviga temperature, minimalna. V magistrskem delu sem analizirala dva tipa vzorcev magnetnih nanodelcev, kobalt-feritne nanodelce, s splošno formulo $({\rm Co}_x{\rm Fe}_{1-x})[{\rm Fe}_2]{\rm O}_4,$ kjer $x$ predstavlja delež kobalta in magnetitne nanodelce ${\rm Fe}_3{\rm O}_4$. Vzorci so superparamagnetni in imajo spinelno strukturo. Mikroskopske meritve so pokazale, da so nanodelci sferične oblike, povprečne velikosti nanodelcev pa se gibljejo okrog 15 nm. Temperatura blokiranja je za vse vzorce nižja od sobne temperature in v primeru kobalt-feritnih vzorcev variira med 152 K in 285 K, za magnetitne vzorce pa je nekoliko nižja (okrog 35 K). Magnetizacijske krivulje pri sobni temperaturi ne kažejo histereze. Pri modeliranju se je izkazalo, da sta za modeliranje izmerjene krivulje potrebna dva Langevinova prispevka, kar je v skladu z lupinsko strukturo nanodelcev. Izmerjena specifična stopnja absorpcije kobalt-feritnih vzorcev je $\sim$2 W/g, magnetitnih pa $\sim$1 W/g. Izmerjene vrednosti so nekoliko nižje kot vrednosti navedene v literaturi. Z meritvami sem pokazala, da so vzorci superparmagnetni in da na njihove magnetne lastnosti bistveno vpliva prisotnost kobaltovih ionov. S prisotnostjo kobalta se temperatura blokiranja in specifična stopnja absorpcije povečata, kar pripisujem povečanju magnetne anizotropije nanodelcev. Povezava z deležem kobalta je zapletena, saj na magnetne lastnosti in magnetno hipertermijo vpliva spinelna struktura in mesto, ki ga kobaltovi ioni zasedajo v kristalni mreži.20202020-12-25 08:15:02Magistrsko delo/naloga124086sl