Vliv nanočástic na živé organismy

Mgr. Libor Vysloužil

Bakalářská práce

Influence of nanoparticles on living organisms

Anotace:

Oblast nanotechnologií je v současné době jedním z nejrychleji se rozvíjejících oborů moderní vědy. Významnou roli zde hrají magnetické nanočástice (MNPs) tvořené oxidy železa. Díky svým unikátním vlastnostem nabízejí MNPs široké potenciální využití v biomedicínským aplikacích.Předložená bakalářská práce se zabývá vlivem MNPs na suspenzní tabákovou kulturu BY-2. Nanočástice byly připraveny metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tyto částice byly syntetizovány za sníženého tlaku, v argon-kyslíkové atmosféře a výboj byl udržován pomocí mikrovlnného generátoru o frekvenci 2,45 GHz. Jako prekurzor byl použit pentakarbonyl železa Fe(CO)5. Pro biologické testy jsme se rozhodli použít vzorek složený z nanočástic maghemitu (γ-Fe2O3). Zkoumali jsme i vliv funkcionalizace pomocí plazmatu za přítomnosti amonných a vodních par.Takto připravené nanočástice byly v různých koncentracích přidány do kultivačního média obsahujícího buněčnou kulturu BY-2. Po 7 dnech byla kultura odebrána a analyzována. Byl stanoven přírůstek biomasy, obsah celkových bílkovin, obsah thiolových sloučenin, aktivita glutathion S - trasferáz (GST) a antioxidační aktivita. Na základě získaných výsledků můžeme říci, že námi připravené nanočástice vykazovaly pro buněčnou kulturu BY-2 jen mírnou toxicitu.

Abstract:

Nowadays, nanotechnology is one of the fastest and highly developed fields of modern science. Magnetic nanoparticles (MNPs) composed of iron oxides have a very important position in this area. Due to their unique properties the MNPs offer a wide potential use in biomedical applications. Presented thesis deals with the influence of the MNPs on the suspension culture of tobacco cells BY-2. Nanoparticles were prepared by plasma - enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method. They were synthesized under low pressure, in argon - oxygen atmosphere and discharge was sustained by a microwave generator at a frequency of 2.45 GHz. Iron pentacarbonyl Fe(CO)5 was used as a precursor. For biological tests we decided to use a sample composed of maghemite nanoparticles (γ-Fe2O3). Besides using them raw, we tested their functionalization by plasma in the presence of ammonia and water vapor.Nanoparticles prepared in this way were added in different concentrations to cultivation medium containing cell culture BY-2. Culture was removed and analyzed after 7 days. We determined biomass increase, the content of total protein, content of thiol compounds, the activity of glutathione S-transferase (GST) and antioxidant activity. Based on the test results we conclude that our nanoparticles showed only mild toxicity on the cell culture BY-2.

Klíčová slova

magnetické nanočástice, plazmová příprava, PECVD, toxicita, buněčná kultura BY-2, magnetic nanoparticles, plasma synthesis, toxicity, cell culture BY‑2

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2011
• Vedoucí: prof. Mgr. Vít Kudrle, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Biofyzika