Magnetic nanoparticles of Ga-substituted epsilon-Fe2O3 for biomedical applications: Magnetic properties, transverse relaxivity, and effects of silica-coated particles on cytoskeletal networks

Show simple item record

dc.contributor.author Královec, Karel
dc.contributor.author Havelek, Radim
dc.contributor.author Koutova, Darja
dc.contributor.author Veverka, Pavel
dc.contributor.author Kubickova, Lenka
dc.contributor.author Brazda, Petr
dc.contributor.author Kohout, Jaroslav
dc.contributor.author Herynek, Vit
dc.contributor.author Vosmanska, Magda
dc.contributor.author Kaman, Ondrej
dc.date.accessioned 2021-05-15T18:44:53Z
dc.date.available 2021-05-15T18:44:53Z
dc.date.issued 2020
dc.identifier.issn 1549-3296
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/77329
dc.description.abstract Magnetic nanoparticles of epsilon-Fe1.76Ga0.24O3 with the volume-weighted mean size of 17 nm were prepared by thermal treatment of a mesoporous silica template impregnated with metal nitrates and were coated with silica shell of four different thicknesses in the range 6-24 nm. The bare particles exhibited higher magnetization than the undoped compound, 22.4 Am-2 kg(-1) at 300 K, and were characterized by blocked state with the coercivity of 1.2 T at 300 K, being thus the very opposite of superparamagnetic iron oxides. The relaxometric study of the silica-coated samples at 0.47 T revealed promising properties for MRI, specifically, transverse relaxivity of 89-168 s(-1) mmol(f.u.)(-1) L depending on the shell thickness was observed. We investigated the effects of the silica-coated nanoparticles on human A549 and MCF-7 cells. Cell viability, proliferation, cell cycle distribution, and the arrangement of actin cytoskeleton were assessed, as well as formation and maturation of focal adhesions. Our study revealed that high concentrations of silica-coated particles with larger shell thicknesses of 16-24 nm interfere with the actin cytoskeletal networks, inducing thus morphological changes. Consequently, the focal adhesion areas were significantly decreased, resulting in impaired cell adhesion. eng
dc.format p. 1563-1578 eng
dc.language.iso eng
dc.publisher Wiley-Blackwell eng
dc.relation.ispartof Journal of Biomedical Materials Research - Part A, volume 108, issue: 7 eng
dc.rights open access eng
dc.subject cytoskeleton eng
dc.subject cytotoxicity eng
dc.subject epsilon polymorph eng
dc.subject Ga-doped iron(III) oxide eng
dc.subject transverse relaxivity eng
dc.subject cytoskelet cze
dc.subject cytotoxicita cze
dc.subject epsilon polymorph cze
dc.subject Ga-dopované iron(III) oxidy cze
dc.subject transverzální relaxivita cze
dc.title Magnetic nanoparticles of Ga-substituted epsilon-Fe2O3 for biomedical applications: Magnetic properties, transverse relaxivity, and effects of silica-coated particles on cytoskeletal networks eng
dc.title.alternative Magnetické nanočástice Ga-substituovaného epsilon-Fe2O3 pro biomedicínské aplikace: Magnetické vlastnosti, transverzální relaxivita a účinky částic obalených oxidem křemičitým na cytoskelet cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Magnetické nanočástice epsilon-Fe1.76Ga0.24O3 o průměrné velikostí 17 nm byly připraveny tepelným zpracováním mezoporézního oxidu křemičitého impregnovaného dusičnany kovu a byly potaženy vrstvou siliky čtyř různých tloušťek v rozmezí 6-24 nm. Holé částice vykazovaly vyšší magnetizaci než nedopovaná sloučenina, 22,4 Am-2 kg (-1) při 300 K, a byly charakterizovány blokovaným stavem s koercivitou 1,2 T při 300 K, což je pravý opak superparamagnetických oxidů železa. Relaxometrická studie vzorků potažených silikou při 0,47 T odhalila slibné vlastnosti pro MRI, konkrétně byla pozorována transverzální relaxivita 89-168 s (-1) mmol (f.u.) (- 1) L v závislosti na tloušťce obalu. Zkoumali jsme účinky nanočástic potažených silikou na lidské buňky A549 a MCF-7. Byla hodnocena viabilita buněk, proliferace, buněčný cyklus a uspořádání aktinového cytoskeletu, stejně jako tvorba a zrání fokálních adhezí. Naše studie odhalila, že vysoké koncentrace částic potažených silikou o větší tloušťce 16-24 nm interferují s aktinovým cytoskeletem a vyvolávají tak morfologické změny. V důsledku toho byla významně zmenšena plocha fokálních adhezí, což mělo za následek narušení buněčné adheze. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus postprint eng
dc.identifier.doi 10.1002/jbm.a.36926
dc.relation.publisherversion https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jbm.a.36926
dc.identifier.wos 000521206500001
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85082193141
dc.identifier.obd 39885032


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account