Charakterizácia a modifikácia ílových minerálov pomocou spektroskopie v THz oblasti

Charakterizácia a modifikácia ílových minerálov pomocou spektroskopie v THz oblasti

Rok:
2017

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
100%
Prevedenie (dizajn)
100%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
RNDr. Žofia Nižnanská PhD.100%100%-
Mgr. Paulína Galbavá100%100%-
Ľubomír Lonek100%100%-
Mgr Vladimír Heger100%100%100%
Mgr Daniel Furka100%100%100%
Dominika Hromníková100%100%100%
Mgr. Radivojka Vulić100%100%-
Mgr. Barbora Šeligová100%100%-
Martina Chovancová100%100%100%
RNDr. Michal Procházka Procházka PhD.100%100%-
ISBN: 978-80-972360-1-4

Charakterizácia a modifikácia ílových minerálov pomocou spektroskopie v THz oblasti

Samuel Furka1 , Daniel Furka , Marián Janek2 ,
1 Univerzita Komenského v Bratislave - Prírodovedecká fakulta - Katedra fyzikálnej a teoretickej chémie, Bratislava, Slovenská republika
2 Slovenská technická univerzita v Bratislave, Radlinského 9, 81237 Bratislava, Slovenská republika
furka.samuel@gmail.com

Ílové minerály zo skupiny smektity patria medzi prírodné nanočasticové materiály. Záujem budia hlavne vďaka svojim fyzikálnym, absorpčným a katión - výmenným vlastnostiam. Patria medzi ne nami študované smektity – Hektorit, Laponit a Montmorillionit, ktoré vzhľadom k rozdielnej štruktúre vykazujú odlišné katión - výmenné kapacity. V priemysle sa materiály na báze smektitov využívajú hlavne na výrobu nanokompozitných materiálov pre rôzne cieľové aplikácie, pričom je dôležitá kvalita prírodnej frakcie. Samotné alebo špecificky modifikované nájdu využitie ako jónomeniče v analytickej chémii a biochémii, prípade môžu byť využité ako nosiče liečiv. V oblastiach keramiky je možné tieto častice využiť pre relatívne lacnú prípravu termicky, mechanicky a chemicky odolných nanokompozitov na prírodnej báze. Rozdielny obsah katiónov v medzivrství týchto ílových minerálov umožňuje analýzu ich zloženia prostredníctvom terahertzovej oblasti elektromagnetického žiarenia. Vlnové dĺžky Thz spektra (1-300 μm) príslúchajú veľmi nízkym energiám a v prípade smektitov je v tejto oblasti elektromagnetického žiarenia možné sledovať vibračno-rotačné pásy ich vymeniteľných katiónov. Generovanie širokého terahertzového spektra zabezpečuje femtosekundový laser. Rôzne modifikované nanočastice Montmorillionitu vykazujú takisto odlišnú spektrálnu odozvu a fázový posun medzi vysielaným terahertzom a meraným terahertzovým signálom na základe čoho je takisto možné prostredníctvom katión výmennej kapacity sledovať kvalitu prírodnej frakcie. Cieľom tejto práce je získať závislosť terahertzového spektra vzhľadom ku katión výmennej kapacite organicky modifikovanýh smektitov –  Hektoritu, Montmorillionitu a Laponitu a súčastne stanoviť kalibračnú závislosť terahertzového spektra od katión - výmennej kapacity montmorillionitu pre jednoduché vyhodnotenie čistoty prírodnej frakcie. Výsledky práce sa dajú použiť pri návrhu nosičov liečiv, prípadne pri dizajnovaní nosičov uvoľňujúcich liečivo v konkrétnom tkanive.

Poďakovanie: 

The authors acknowledge financial support of NATO's Emerging Security Challenges Division in the framework of the Science for Peace and Security Programme (SPS984698 "NOTES").

Zdroje: 

[1] M. Janek, I. Bugár, D. Lorenc, V. Szöcs, D. Velič, D. Chorvát, Clays Clay Miner., 57, 416-424 (2009).
[2] I. Wilke, V. Ramanathan, J. LaChance, A. Tamalonis, M. Aldersley, P.C. Joshi, J. Ferris, Appl. Clay Sci., 87, 61-65 (2014).

Diskusia

V prvom rade chcem pochváliť kvalitné spracovanie a taktiež výber témy. Autor je očividne veľmi dobre oboznámený s problematikou a taktiež oceňujem prácu so širokým spektrom použitých metód. Chcel by som sa spýtať akým spôsobom by sa dali tieto nano častice použiť za účelom nosičov liečiv.

dobrý deň,nami modifikované smektity patria do skupiny silikátov, silikáty sa vyznačujú viacerými zaujímavými vlastnosťami, pričom jedna znich je schopnosť výmeny iónov vyplívajúca z ich špecifickej štruktúry a zloženia, existuje viacero typou usporiadania týchto častíc. využitie týchto látok ako nosičov liečiv je možné viacero spôsobmi a síce postupné uvoľnovanie( liečivo adsorbované v štruktúre častice sa postupne uvoľnuj do okolitého prostredia) alebo riadené uvoľnovanie pri ktoromk modifikovaná častica reaguje na zmenu fyzikálnochemických parametrov vonkajšieho prostredia a uvoľní sorbovanú látku. veľkou výhodou je možnosť modifikácie týchto častíc za účelom zmeny ich vlastností podľa potreby.

V prvom rade chcem pochváliť kvalitné spracovanie a taktiež výber témy. Autor je očividne veľmi dobre oboznámený s problematikou a taktiež oceňujem prácu so širokým spektrom použitých metód.... Chcel by som sa spýtať akým spôsobom by sa dali tieto nano častice použiť za účelom nosičov liečiv.

Je možné interkalovať do medzivrstvia rôzne molekuly, teda aj molekulu liečiva, ktorá sa môže uvoľniť v cieľovom tkanive z dôvodu zmeny PH (selekcia uvoľnenia v žalúdku, alebo až za žalúdkom). Takisto môže byť jednoducho skonštruovaná vhodná matrica použitá na dlhodobé uvoľňovanie v gastrointestiálnom trakte bez PH selekcie.

Je možné interkalovať do medzivrstvia rôzne molekuly, teda aj molekulu liečiva, ktorá sa môže uvoľniť v cieľovom tkanive z dôvodu zmeny PH (selekcia uvoľnenia v žalúdku, alebo až za žalúdkom). Takisto môže byť jednoducho skonštruovaná vhodná matrica použitá na dlhodobé uvoľňovanie v gastrointestiálnom trakte bez PH selekcie.

Pekná práca. :)

Na začiatok by som chcel pochváliť výber témy, s THz sa určite nepracuje ľahko. Mám však aj zopár otázok.
Z akého dôvodu ste vybrali práve tie organické látky? Majú, alebo budú mať nejaký hlbší význam v ďalšej práci?
V diskusii sa spomína možnosť dopravy liečiv v gastrointestiálnom trakte. Študovali ste aj interkaláciu, resp. následné uvoľňovanie nejakých liečiv?