Jul 17, 2019   7:32 a.m. Bohuslav, pamätný deň - Výročie Deklarácie o zvrchovanosti Slovenskej republiky
Academic information system

Summary of topics offered - Faculty of Electrical Engineering and Information Technology


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Nízkorozmerné nanomateriály pre aplikácie v biomedicíne
Title of topic in English: Low-dimensional nanomaterials for applications in biomedicine
State of topic: approved (prof. Ing. Julius Cirák, CSc. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: RNDr. Eva Majková, DrSc.
Faculty: Faculty of Electrical Engineering and Information Technology
Supervising department: Institute of Nuclear and Physical Engineering - FEEIT
Max. no. of students: 1
Academic year:2019/2020
Proposed by: RNDr. Eva Majková, DrSc.
External educational institution: Institute of Physics of the Slovak Academy of Sciences
Annotation: Ciele: Výskum nízkorozmerných nanomateriálov na báze oxidov tranzitívnych kovov pre aplikácie v biomedicíne. Práca je zameraná na prípravu a výskum nízkorozmerných nanomateriálov (2D nanovločiek, resp. nanočastíc a kvantových bodiek) oxidov tranzitívnych kovov s vhodnou morfológiou a štruktúrou, ktoré budú vykazovať silnú povrchovú plazmonickú rezonanciu (SPR) v NIR oblasti. Takéto nanoobjekty, ak sú špecificky funkcionalizované, sú sľubnými kandidátmi pre identifikáciu a odstránenie rakovinových buniek s použitím fototermálneho efektu. Podstatou tejto metódy je lokálne zvýšenie teploty v okolí plazmonického nanoobjektu (okolo 42 °C), v dôsledku ožiarenia laserom vhodnej vlnovej dĺžky. Východiskovým materiálom bude MoOx ktorý je v súčasnosti na FÚ SAV vyvíjaný. Cieľom práce je výskum plazmonických vlastností v NIR oblasti nanovločiek/nanočastíc vybraných oxidov tranzitívnych kovov v závislosti od prípravy, funkcionalizácie povrchu, veľkosti a štruktúry a ich aplikácia v modelovom experimente fototermálneho efektu na štandardnom súbore buniek. Súčasťou práce je návrh a realizácia experimentálneho zariadenia pre štúdium fototermálneho efektu v modelovom prostredí. Práca bude realizovaná na Fyzikálnom ústave SAV v Oddelení multivrstiev a nanoštruktúr. Fyzikálny ústav SAV disponuje všetkými potrebnými technológiami pre vývoj a výskum nízkorozmerných nanomateriálov a potrebnou diagnostikou pre ich charakterizáciu a funkcionalizáciu. Práca je zameraná na vysoko aktuálnu problematiku v oblasti výskumu nanomateriálov pre biomedicínske aplikácie. Doktorand získa univerzálne zručnosti a skúsenosti s najmodernejšími experimentálnymi metódami pre prípravu a výskum nanomateriálov a bude aktívne zapojený do intenzívnej spolupráce v rámci niekoľkých projektov. Bližšie informácie a odporúčaná literatúra: eva.majkova@savba.sk, Fyzikálny ústav SAV, Dúbravská 9, 845 11Bratislava, tel. č.: 0903604555. http://www.fu.sav.sk/fileadmin/user_upload/oddelenia/omn/ml/index.php Odporúčaná literatúra: X. Liu et al, Laser heating of metallic nanoparticles for photothermal ablation applications, AIP Advances 7, 025308 (2017); doi: 10.1063/1.4977554 G. Song et al, Hydrophilic Molybdenum Oxide Nanomaterials with Controlled Morphology and Strong Plasmonic Absorption for Photothermal Ablation of Cancer Cells, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 3915−3922, dx.doi.org/10.1021/am4050184.
Annotation in English: Goals: Research of low-dimensional nanomaterials based of transitive metal oxides for photothermal effect applications in biomedicine The work is focused on the preparation and studies of low-dimensional transition metal oxide nanomaterials (2D nanoflakes, nanoparticles, quantum dots) exhibiting a strong surface plasmon resonance in NIR range. Being functionalized, such materials could be promising candidates for treatment of cancer cells by applying the photothermal effect. The essence of this method is a local increase of the temerature around the plasmonic nanoobject (around 42 °C) when it is irradiated by a laser beam of suitable wavelength. The starting material will be MoOx nanoflakes and nanodots developed and studied at the Institute at present. The importnat part of the work is the research of plasmonic properties of transition metal nanoobjects depending on the preparation methods, structure, size and their application in pilot photothermal effect experiments on standard cells. The design and realization of an experimental setup for photothermal effect studies in a model environment is planned as well. The work will be performed at the Institute of Physics SAS at the Department of multilayers and nanostructures. The Institute has at disposal all necessary technologies, diagnostics for research and development of transition metal oxide LD nanomaterials and the preliminary studies of the photothermal effect. The work addresses a highly topical issue in the research field of nanomaterials for biomedical applications. The PhD. student will obtain universal skills and experience with the latest experimental methods for the preparation and investigation of nanomaterials and will be actively engaged in an intense collaboration within the framework of several projects. Further information: eva.majkova@savba.sk, Institute of Physics SAS, Dubravska 9, SK-845 11 Bratislava, Slovakia, mob: +421903604555. http://www.fu.sav.sk/fileadmin/user_upload/oddelenia/omn/ml/index.php References: X. Liu et al, Laser heating of metallic nanoparticles for photothermal ablation applications, AIP Advances 7, 025308 (2017); doi: 10.1063/1.4977554 G. Song et al, Hydrophilic Molybdenum Oxide Nanomaterials with Controlled Morphology and Strong Plasmonic Absorption for Photothermal Ablation of Cancer Cells, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 3915−3922, dx.doi.org/10.1021/am4050184.
Cancelled: yes



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Limit to study programme
The table shows limitations of study programme, field, track the student has to be enrolled in to be able to register for a given topic.

ProgrammeTrackTrack
D-FYZ Physical EngineeringD-FYZ-FU FU-SAV-- not entered --