Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Multimodal Contrast Agent Enabling pH Sensing Based on Organically Functionalized Gold Nanoshells with Mn-Zn Ferrite Cores

Článekopen accesspeer-reviewedpublished
dc.contributor.authorBui, Duong Thuy
dc.contributor.authorHavelek, Radim
dc.contributor.authorKrálovec, Karel
dc.contributor.authorKubickova, Lenka
dc.contributor.authorKulickova, Jarmila
dc.contributor.authorMatous, Petr
dc.contributor.authorHerynek, Vit
dc.contributor.authorKupcik, Jaroslav
dc.contributor.authorMuthna, Darina
dc.contributor.authorRezanka, Pavel
dc.contributor.authorKaman, Ondrej
dc.date.accessioned2023-07-12T12:55:12Z
dc.date.available2023-07-12T12:55:12Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractHighly complex nanoparticles combining multimodal imaging with the sensing of physical properties in biological systems can considerably enhance biomedical research, but reports demonstrating the performance of a single nanosized probe in several imaging modalities and its sensing potential at the same time are rather scarce. Gold nanoshells with magnetic cores and complex organic functionalization may offer an efficient multimodal platform for magnetic resonance imaging (MRI), photoacoustic imaging (PAI), and fluorescence techniques combined with pH sensing by means of surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). In the present study, the synthesis of gold nanoshells with Mn-Zn ferrite cores is described, and their structure, composition, and fundamental properties are analyzed by powder X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, transmission electron microscopy, magnetic measurements, and UV-Vis spectroscopy. The gold surface is functionalized with four different model molecules, namely thioglycerol, meso-2,3-dimercaptosuccinate, 11-mercaptoundecanoate, and (11-mercaptoundecyl)-N,N,N-trimethylammonium bromide, to analyze the effect of varying charge and surface chemistry on cells in vitro. After characterization by dynamic and electrophoretic light scattering measurements, it is found that the particles do not exhibit significant cytotoxic effects, irrespective of the surface functionalization. Finally, the gold nanoshells are functionalized with a combination of 4-mercaptobenzoic acid and 7-mercapto-4-methylcoumarin, which introduces a SERS active pH sensor and a covalently attached fluorescent tag at the same time. H-1 NMR relaxometry, fluorescence spectroscopy, and PAI demonstrate the multimodal potential of the suggested probe, including extraordinarily high transverse relaxivity, while the SERS study evidences a pH-dependent spectral response.eng
dc.description.abstract-translatedVysoce komplexní nanočástice kombinující multimodální zobrazování se snímáním fyzikálních vlastností v biologických systémech mohou výrazně zlepšit biomedicínský výzkum. Zlaté nanoslupky s magnetickými jádry a komplexní organickou funkcionalizací mohou nabídnout účinnou multimodální platformu pro zobrazování magnetickou rezonancí (MRI), fotoakustické zobrazování (PAI) a fluorescenční techniky kombinované se snímáním pH pomocí povrchově zesílené Ramanovy spektroskopie (SERS). V této studii je popsána syntéza zlatých nanoslupek s Mn-Zn feritovými jádry, a také jejich struktura, složení a základní vlastnosti. Zlatý povrch byl funkcionalizován čtyřmi různými modelovými molekulami, jmenovitě thioglycerolem, meso-2,3-dimerkaptosukcinátem, 11-merkaptoundekanoátem a (11-merkaptoundecyl)-N,N,N-trimethylamoniumbromidem. Bylo zjištěno, že částice nevykazují významné cytotoxické účinky, bez ohledu na funkcionalizaci povrchu. Nakonec byly zlaté nanoslupky funkcionalizovány kombinací kyseliny 4-merkaptobenzoové a 7-merkapto-4-methylkumarinu. NMR relaxometrie, fluorescenční spektroskopie a PAI demonstrují multimodální potenciál navrhované sondy, včetně mimořádně vysoké příčné relaxivity, zatímco studie SERS potvrzuje spektrální odezvu závislou na pH.cze
dc.formatp. 428eng
dc.identifier.doi10.3390/nano12030428
dc.identifier.issn2079-4991
dc.identifier.obd39887483
dc.identifier.scopus2-s2.0-85123434057
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/80952
dc.identifier.wos000755646400001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspublishedeng
dc.publisherMDPIeng
dc.relation.ispartofNanomaterials, volume 12, issue: 3eng
dc.relation.publisherversionhttps://www.mdpi.com/2079-4991/12/3/428
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenseCC BY 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectgold nanoshellseng
dc.subjectmagnetic nanoparticleseng
dc.subjectsurface-enhanced Raman spectroscopyeng
dc.subjectphotoacoustic imagingeng
dc.subjecttransverse relaxivityeng
dc.subjectcell viabilityeng
dc.subjectzlaté nanoslupkycze
dc.subjectmagnetické nanočásticecze
dc.subjectpovrchem zesílená Ramanova spektroskopiecze
dc.subjectfotoakustické zobrazenícze
dc.subjecttransverzální relaxivitacze
dc.subjectbuněčná viabilitacze
dc.titleMultimodal Contrast Agent Enabling pH Sensing Based on Organically Functionalized Gold Nanoshells with Mn-Zn Ferrite Coreseng
dc.title.alternativeMultimodální kontrastní látky umožňující snímání pH na podkladě organickými molekulami funkcionalizovaných zlatých nanoslupek s manganato-zinečnato feritovým jádremcze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
nanomaterials-12-00428-v4.pdf
Velikost:
9.6 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format