Bezpečnostní aspekty nanomateriálů se zaměřením na fulleren C60

DSpace/Manakin Repository

aaK citaci nebo jako odkaz na tento záznam použijte identifikátor: http://hdl.handle.net/10084/95637

Show simple item record


dc.contributor.advisor Klouda, Karel cs
dc.contributor.author Zemanová, Eva cs
dc.date.accessioned 2012-10-30T10:01:23Z
dc.date.available 2012-10-30T10:01:23Z
dc.date.issued 2012 cs
dc.identifier.other OSD002 cs
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10084/95637
dc.description Import 30/10/2012 cs
dc.description.abstract Nanomateriály díky svým specifickým vlastnostem nachází uplatnění nejen v celé řadě technologií, ale i v živých systémech. Atraktivní je studium aplikace fullerenů, ze kterého vyplývá zřejmý potenciál fullerenu vychytávat volné radikály a reaktivní formy kyslíku. Díky této fyzikálně-chemické vlastnosti a biologické aktivitě se fulleren stává vhodným kandidátem pro využití při ochraně osob před ionizujícím zářením, tj. k působení jako radioprotektor. Tento potenciál se však potýká s problémem nízké rozpustnosti samotné hydrofobní karbonové sféry ve fyziologických médiích, což je doprovázeno tvorbou agregátů, tzv. klastrů. Proces solvatace je nejčastější překážkou při využití dosud známých využitelných potenciálů fullerenu. Tato otázka je řešena derivatizací hydrofilními funkčními skupinami. Práce zahrnuje vlastní postup laboratorně dostupné hydroxylace fullerenu C60 kyselinou peroctovou a řeší nezbytnou přípravu vodného roztoku derivátu fullerenu (dále DF). Před testováním radioprotektivních vlastností byla s ohledem na aplikaci v biosystému řešena homogenita připraveného DF a minimalizována tendence k tvorbě klastrů. Za tímto účelem byla prováděna mikroskopická analýza DF (TEM, SEM), infračervená spektrometrie (FTIR), elektronová difrakční analýza a NanoSight LM10HSB analýza (stanovení homogenity a modálních velikostí nanočástic v roztoku). Byly provedeny testy toxicity DF (akutní a prolongované) a nalezena nejvyšší netoxická koncentrace pro modelový organismus ryb Danio rerio (147 mg DF/l vody). Při této koncentraci byla prokázána protektivní schopnost připraveného DF vůči ionizujícímu záření pro modelový organismus. LD50 záření X se zvýšila téměř na dvojnásobek pro různé intervaly přežití od doby ozáření. Doba přežití LT50 se zvýšila cca o 70 %, v závislosti na aplikovaných dávkách (10-70 Gy). Prokázaný ochranný účinek je spojen se schopností DF eliminovat volné radikály a oxidanty vzniklé radiolýzou vody v biologickém systému. Tuto vlastnost připraveného derivátu lze využít i v jiných systémech a materiálech pro ochranu osob (např. jako retardér hoření, nanokompozit v nanovláknech ovlivňující jejich tepelné vlastnosti a další). cs
dc.description.abstract Nanomaterials have found, due to their specific properties, their use not only in a wide range of technologies, but also in living systems. The study of fulleenes application is attractive and shows a clear potential of fulleren to recapture free radicals and reactive oxygen species. Due to this physico-chemical properties and the biological activity fullerene becomes a good candidate for use in the protection of persons against ionizing radiation, i.e. to act as a radioprotector. However, this use faced with the problem of a very low solubility of the hydrophobic carbon sphere itself in physiological media, accompanied by the formation of aggregates, so-called clusters. Dissolution process is the most common barrier for using yet known exploitable potential of fulleren. This question is dealt with derivatization by hydrophilic functional groups. This work provides the own laboratory available procedure of fullerene C60 hydroxylation by peracetic acid and solves imperative preparation of an aqueous solution of fullerene derivative (hereafter DF). Before testing of radioprotective properties it was with regard to the application in a biosystem tested the DF homogeneity and it was minimize the tendency to form clusters. For this purpose the microscopic analysis of DF (TEM, SEM), infrared spectroscopy (FTIR), electron diffraction analysis and NanoSight LM10HSB analysis (determination of the homogeneity and modal size of nanoparticles in solution) were performed. Toxicity tests of DF were performed (acute and prolonged) and the highest nontoxic concentration for a model organism fish Danio rerio (147 mg DF/l of water) was found. The protective ability of prepared DF against ionizing radiation has been demonstrated on a model organism at this nontoxic concentration of DF. LD50 of X rays increased to almost double for various intervals of survival from the time of irradiation. Survival LT50 increased by about 70%, depending on the applied doses (10-70 Gy). The proven effect is associated with the ability of DF to eliminate free radicals and oxidants resulting from radiolysis of water in biological systems. This property of prepared derivative is also applicable in another systems and materials for the persons protection (e.g. as the fire retarder, as the nanocomposit in nanofibres impacting their thermal properties and so on). en
dc.format 146 l. : il. + 1 CD-R cs
dc.format.extent 4628911 bytes cs
dc.format.mimetype application/pdf cs
dc.language.iso cs cs
dc.publisher Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava cs
dc.subject nanočástice cs
dc.subject fulleren cs
dc.subject ochrana obyvatelstva cs
dc.subject radioprotektivum cs
dc.subject toxicita cs
dc.subject nanoparticles en
dc.subject fulleren en
dc.subject protection of the population en
dc.subject radioprotective agens en
dc.subject toxicity en
dc.title Bezpečnostní aspekty nanomateriálů se zaměřením na fulleren C60 cs
dc.title.alternative Safety Aspects of Nanomaterials with a Focus on Fullerene C60 en
dc.type Disertační práce cs
dc.identifier.signature 201300645 cs
dc.identifier.location ÚK/Studovna cs
dc.contributor.referee Danihelka, Pavel cs
dc.contributor.referee Navrátil, Leoš cs
dc.contributor.referee Janošec, Josef cs
dc.date.accepted 2012-10-18 cs
dc.thesis.degree-name Ph.D. cs
dc.thesis.degree-level Doktorský studijní program cs
dc.thesis.degree-grantor Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava. Fakulta bezpečnostního inženýrství cs
dc.description.category Prezenční cs
dc.description.department 050 - Katedra ochrany obyvatelstva cs
dc.thesis.degree-program Požární ochrana a průmyslová bezpečnost cs
dc.thesis.degree-branch Požární ochrana a bezpečnost cs
dc.description.result vyhověl cs
dc.identifier.sender S2720 cs
dc.identifier.thesis BER0035_FBI_P3908_3908V009_2012 cs

Files in this item

Files Size Format View
BER0035_FBI_P3908_3908V009_2012.pdf 4.414Mb PDF View/Open
BER0035_FBI_P3908_3908V009_2012_autoreferat.pdf 400.6Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Advanced Search

Navigation

Browse

My Account

Statistics