Kovalentní povrchová funkcionalizace nanomateriálů pro aplikace v biomedicíně a životním prostředí

Mgr. Viktorie NEUBERTOVÁ

Doctoral thesis

Covalent surface functionalization of nanomaterials for biomedical and environmental applications

Abstract:

The dissertation deals with the preparation of nanostructured materials and nanomaterials, covalent functionalization of surfaces to improve the properties of nanomaterials, with a focus on the development of biomedical technologies and the solution of environmental problems. The research includes a variety of studies, each contributing to the topic of exploiting the potential of covalent modification of surfaces of MOFs, MXenes, organometallic and polymeric materials. In the biomedical field, the work will address the preparation of nanostructured antibacterial surfaces, the development of new contrast agents for magnetic resonance imaging and the preparation of materials for medical diagnostics. At the same time, emphasis is placed on environmental applications in the context of CO2 capture. UV radiation at different wavelengths, modification with diazonium salts or grafting and incorporation of suitable chemical compounds will be used to covalently modify surfaces. Through the use of covalent surface modification techniques, this work contributes to the development of innovative materials that show promise in both biomedical and environmental spheres, and highlights the importance of sustainable and interdisciplinary research in addressing complex global problems.

Abstract:

Disertační práce se zabývá přípravou nanostrukturovaných materiálů a nanomateriálů, kovalentní funkcionalizací povrchů pro zlepšení vlastností nanomateriálů se zaměřením na rozvoj biomedicínských technologií a řešení problémů v oblasti životního prostředí. Výzkum zahrnuje různorodé studie, z nichž každá přispívá k tématu využití potenciálu kovalentní modifikace povrchů MOFů, MXenů, organokovových a polymerních materiálů. V biomedicínské oblasti se práce bude zabývat přípravou nanostrukturovaných antibakteriálních povrchů, vývojem nových kontrastních látek pro magnetickou rezonanci a přípravou materiálů pro lékařskou diagnostiku. Současně je kladen důraz na environmentální aplikace v souvislosti se záchytem CO2. Ke kovalentní modifikaci povrchů bude využito UV záření o různých vlnových délkách, modifikace diazonovými solemi nebo roubování a inkorporace vhodných chemických sloučenin. Využitím technik kovalentní povrchové modifikace tato práce přispívá k vývoji inovativních materiálů, které jsou slibné jak v biomedicínské, tak environmentální sféře, a zdůrazňuje význam udržitelného a mezioborového výzkumu při řešení složitých globálních problémů.

Keywords

Věda o materiálech, Antibakteriální materiály, Kontrastní látky pro MRI, Záchyt CO2, Udržitelné technologie

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 2. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Zdeňka Kolská, Ph.D., prof. Ing. Zdeňka Kolská, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Applied Nanotechnology / Applied Nanotechnology