Projektová činnosť

Medzinárodné

FMF – Flexibilné magnetické vlákna: Vlastnosti a aplikácie
Flexible Magnetic Filaments: Properties and Applications
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Pre syntézu flexibilných magnetických vlákien sú vyvinuté rôzne technológie. Patria medzi ne spájanie magnetických mikročastíc DNA, adsorpcia magnetických častíc zväzkami polyelektrolytov, extrakcia reťazcov magnetozómov z magnetotaktických baktérií a iné. Flexibilné magnetické vlákna sú zaujímavé pre aplikácie ako „samo-hybné“ mikroobjekty (pre cielený transport), mikro-mixéry (pre mikrofluidiká), rôzne senzory (mikroreológia). Budú vyvinuté numerické algoritmy s cieľom predikcie správania sa vlákien v magnetických poliach rôznych konfigurácií, vrátane algoritmov založených na dynamike kriviek, metóde Boltzmannovej mriežky a Brownovskej dynamiky. Získané numerické výsledky budú porovnávané s experimentálnymi výsledkami merania prietokových polí okolo magnetických vlákien, ich nestabilitou vzpriamenia. V dôsledku toho sa vyvinie nová technológia na meranie DLS, ktorá umožní prístup k charakteristikám translačného a rotačného pohybu reťazca ako sú magnetické mikroobjekty.
Doba trvania: 1.9.2018 – 31.8.2021
MAGBBRIS – Nové magnetické biomateriály pre obnovu mozgu a zobrazovanie po mozgovej príhode
New MAGnetic Biomaterials for Brain Repair and Imaging after Stroke
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Prípravou nového magnetického nano-biomateriálu dosiahneme obnovu tkaniva v súvislosti s ischemickými prípadmi. Využijeme výhody nanotechnológie doručiť terapeutický rastový faktor sekretom do oblasti poškodeného mozgu. Podľa World Health Organization až 15 miliónov osôb trpí každý rok infarktom mozgu. Dostupné liečenie je iba akútna trombolytická terapia (farmakologická alebo mechanická), ktorá je poskytnutá menej ako 10% postihnutým pacientom z dôvodov striktných výberových kritérií. Na druhej strane liečenie krvného riečiska nervových vlákien môže poskytnúť možnosť zahrnúť takýchto pacientov do procedúr. MAGBBRIS predstavuje skutočnosť, že rastúce faktory, sekretované endoteliálne bunky, s preukázaným potenciálom obnovy tkaniva môžu byť uzavreté v magnetickom biomateriáli a môžu byť bezpečne a úspešne zavedené do mozgu myši a tam indukovať obnovu tkaniva. V ischemickom mozgu sekretom môže byť podržaný pôsobením externého magnetického poľa a takto vylepšiť obnovu ciev a regeneráciu neurogenného tkaniva po infarkte.
Doba trvania: 1.3.2018 – 28.2.2021
AMAZON – Dynamické štúdium amyloidnej agregácie proteínov pomocou magnetických zeolitových nanočastíc
Dynamical study of formation/destruction of protein amyloid aggregatess targeted by magnetic zeolite nanocomposites
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2020
NANOUPTAKE – Prekonanie bariiér pre komerčné využitie nanokvapalín (NANOUPTAKE)
Overcoming Barriers to Nanofluids Market Uptake ( NANOUPTAKE)
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Nanokvapaliny sú definované ako kvapaliny obsahujúce nanometrové nanočastice so zvýšeným efektom prenosu tepla. Nanočastice zlepšujú efektívne výmenu tepla a uchovávanie tepelnej energie. Hlavným cieľom a zámerom projektu NANOUPTAKE COST Action je vytvorenie siete výskumných, vývojových a inovatívnych inštitúcií a kľúčových industriálnych partnerov na vývoj a rozvoj využitia nanokvapalín ako pokročilých materiálov pre prenos tepla a uchovávania tepelnej energie pre zvýšenie účinnosti tepelnej výmeny a systémov na zálohovanie energie. Jedná sa o vývoj a zvládnutie prípravy nanokvapalín a charakterizácie ich vlastností, aby bolo dosiahnuté zvýšenie efektívnosti prenosu základných vedeckých poznatkov do systému priemyselného využitia, aby sa umožnilo prekonať prekážky, ktoré teraz bránia tomuto primeranému transféru. Vzhľadom na zložitosť tohto cieľa, synergiu možno dosiahnuť len v dlhšom časovom rámci, a to prostredníctvom spoločných pracovných stretnutí, spoločných publikácií, spoločného výskumu v rámci Horizontu 2020 a výmene poznatkov s inými výskumnými skupinami v rámci iných COST Akcií.
Web stránka projektu: http://www.cost.eu/COST_Actions/ca/CA15119
Doba trvania: 19.4.2016 – 18.4.2020
RADIOMAG – Multifunkcionalizované nanočastice pre magnetickú hypertermiu a nepriamu radiačnú
Multifunctional Nanoparticles for Magnetic Hyperthermia and Indirect Radiation Therapy
Program: COST
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Cieľom celého projektu je spojiť a organizovať výskum jednotlivých členských skupín spolupracujúcich na riešení projektu, aby účelným spôsobom poskytli lekárom prístup k novej experimentálnej liečbe kombinujúcej magnetickú hypertermiu a rádioterapiu, ako aj určovanie budúcich cieľov pri hodnotení dosiahnutých výsledkov výskumu. Dôležitá je spätná väzba medzi jednotlivými pracovnými skupinami. Očakáva sa, že výstupy týchto výskumných skupín vyústia do súhrnu osvedčených postupov pre magnetickú hypertermiu. RADIOMAG bude vytvárať nové a posilní existujúce synergie medzi technickým rozvojom nových liečebných postupov (kombinácia cielenia, rádioterapie a magnetickej termoterapie) a vývojom nových biokompatibilných obalov, aby sa dosiahol prelom v klinických aplikáciách magnetickej hypertermie. Vzhľadom na zložitosť tohto cieľa, synergiu možno dosiahnuť len v dlhšom časovom rámci, a to prostredníctvom spoločných pracovných stretnutí, spoločných publikácií, spoločného výskumu v rámci Horizontu 2020 a výmene poznatkov s inými výskumnými skupinami v rámci iných COST Akcií (napríklad TD1004, TD1205).
Web stránka projektu: http://www.cost-radiomag.eu/
Doba trvania: 13.11.2014 – 12.11.2018
MACOSYS – Magneticky aktívne anizotrópne kompozitne systémy
Magnetically active anisotropic composite systems
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Projekt je venovaný základnému výskumu anizotrópnych materiálov citlivých na magnetické pole. Cieľovými materiálmi sú kompozitné systémy nazývane feronematika (nematické kvapalné kryštály dopované sférickými, tyčinkovitými, retiazkovitými magnetickými nanočasticami alebo uhlíkovími nanorúrkami funkcionalizovanými magnetickými časticami) a previazané kvapalno-kryštalicke polyméry (elastomery) dopovedané nanočasticami.Ciele projektu sú:- štúdium optickej a dielektrickej odozvy týchto materiálov na nízke magnetické polia- preskúmať aké podmienky ovplyvňujú túto odozvu (naložené magnetické pole, ukotvenie molekúl kvapalného kryštálu na nanočastice) – prispieť k lepšiemu pochopeniu hlavných problémov vo feronematikach: procesy agregácie- zvýšiť posun magnetickým poľom indukovaného prechodu z izotrópnej do nematickej fázy v novom type feronematik- pripraviť nove typy kvapalnych kryštálov s bananovými atyčinkovými molekulami- pripraviť mezogenické previazané kompozitné systémy citlivé na magnetické pole.- teoretický popis štruktúrnych prechodov vo feronematikách- realizácia počítačových simulácii na modelovanie procesov vo feronematikách.
Doba trvania: 1.9.2013 – 31.8.2016
Nanoparticles in anisotropic soft matter
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2015
MAFINCO – Magnetické kvapaliny – nové a chladiace médium pre výkonové transformátory
Magnetic fluid-new Insulated and Cooling medium for power transformers
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Inhibovaný transformátorový olej ako izolačné médium vo výkonových transformátoroch plní dve základné funkcie a síce izolačnú t.j. bráni toku elektrického prúdu medzi vodovými komponentami a tiež chladiacu t.j. odvádza teplo od aktívnych časti transformátora na jeho povrch. Aktuálne používané izolačné kvapaliny špeciálne tie s vysokou hodnotou dielektrického prierazu (vysoko rafinovaný minerálny transformátorový olej) majú nízku tepelnú vodivosť , čo znamená nízkú chladiacu účinnosť čím obmedzujú intenzitu elektrického prúdu vo vinutí transformátora čo do značnej miery ovplyvňuje rozmer a hmotnosť transformátora a v konečnom dôsledku aj jeho cenu. Idea použiť magnetickú kvapalinu na báze transformátorového oleja ako izolačné medium s rovnakými resp. lepšími dielektrickými parametrami a lepšou tepelnou vodivosťou vďaka magnetokonvekcii (existencia magnetických nanočastíc) oproti čistému oleju môže pomôcť vyriešiť vyššie uvedené problemy a relevantne znížiť náklady na konštrukciu a prevádzku.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2011
Fyzika magnetických materiálov – pokračovanie
Physics of magnetic materials – continuation
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
Magnetické nanočastice pre magneto-optické tenké filmy
Magnetic nanoparticles for thin magneto-optical films
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2009
Štúdium fyzikálnych vlastností nanoštruktúrnych magnetických materiálov
Study of physical properties of nanostructured magnetic materials
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
Fyzika magnetických materiálov
Physics of magnetic materials
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 1.1.2004 – 31.12.2006
Magnetizovateľné komplexné systémy pre cielený transport liečiv
Magnetizable complex systems for magnetic drug targeting
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 1.1.2004 – 31.12.2006
Štúdium fyzikálnych vlastností špeciálnych magnetických materiálov
Study of physical properties of special magnetic materials
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 1.1.2004 – 31.12.2006

Národné

Centrum excelentnosti výkonových elektronických systémov a materiálov pre ich komponenty
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania:
Makroskopicky anizotrópne kompozity na báze kvapalnych kryštálov a magnetických nanočastíc
Macroscopic anisotropic composites based on liquid crystals and magnetic nanoparticles
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tomašovičová Natália CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt je zameraný na základný výskum kompozitných materiálov zložených z kvapalnýchkryštálov a rôznych magnetických nanočastíc. Kombinácia anizotrópnych vlastnosti kvapalných kryštálov s magnetickými vlastnosťami nanočastíc umožňuje pripraviť kompozity s unikátnymi magnetickými a optickými vlastnosťami, ktoré jednotlivé zložky same o sebe nevykazujú. Navrhované experimenty sa zameriavajú nazvýšenie citlivosti týchto kompozitných systémov (ktoré sú v kvapalnom stave) na magnetické pole a pripraviť materiály s unikátnymi dielektrickými, magnetickými a optickými vlastnosťami. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť týchto anizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole pridaním vhodných magnetických nanočastíc a urobiť pokrok pre ich potenciálnu aplikáciu v rôznych magneto-optických alebo dielektrických zariadeniach, napríklad ako senzorov nízkych magnetických polí alebo ako svetelná clona.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020
MVISION – Nanočastice v anizotrópnych systémoch
Nanoparticles in anisotropic systems
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt je venovaný štúdiu komplexných anizotrópnych systémov na báze klasických termotrópnycha lyotropných (biologických) kvapalných kryštálov. Kvapalné kryštály predstavuju jedinečný druh kvapaliny, ktorása vyznačuje anizotrópiou. Štrukturalizačné procesy v týchto systémoch hrajú rozhodujúcu úlohu z hľadiskazákladného ale aj aplikovaného výskumu. Hlavným cieľom projektu je ovplyvniť citlivosť vyššie spomínanýchanizotrópnych systémov na vonkajšie magnetické pole, čo sa zabezpečí dodaním vhodných magnetickýchnanočastíc a tým umožniť ich aplikácie v magneto-optických zariadeniach.
Doba trvania: 1.7.2016 – 30.6.2020
Interakcia magnetických kvapalín s elektromagnetickým poľom
Interaction of magnetic fluids with electromagnetic field
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt sa bude zaoberať štúdiom magnetických princípov mechanizmu ohrevu – hypertermie v systéme magnetických nanočastíc, vzhľadom na spôsob prípravy, rozmeru a rozmerovej distribúcie a magnetických vlastností. Okrem bežne používaných biokompatibilných sférických nanočastíc, budú predmetomaj doteraz celkom nepreskúmané špeciálne pripravené magnetozómy a magnetoferitín obsahujúci sférické nanočastice magnetitu. Získané skúsenosti pre dosiahnutie vysokého špecifického výkonu ohrevu umožníaplikovanie nanočastíc pri liečeni nádorov v biomedicíne. Ďalej budú študované tieniace účinky (absorbcia a odraz) magnetických kvapalín na báze transformátorových olejov, ktoré môžu popri jedinečných chladiacich a izolačných lastnostiach vykazovať aj charakteristiky spoľahlivého tienenia pre elektromagnetické zariadenia.Skúmaná bude tiež radiačná stabilita magnetických kvapalín v elektromagnetických poliach a iných typoch ožiarenia.
Doba trvania: 1.1.2016 – 31.12.2019
GONanoplatform – Grafénová nanoplatforma na detekciu rakoviny
Graphene-based nanoplatform for detection of cancer
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia: Tento projekt odráža aktuálny technologický pokrok ako aj nové možnosti aplikácií senzorov na báze grafénu vbiomedicine. Medzi naše hlavné ciele patrí návrh a vývoj grafén-oxidovej multifunkčnej nanoplatformy (GO-MFN)pre detekciu nádorových buniek. V prvom kroku plánujeme prípravu grafén-oxidových nanovrstiev vhodnejveľkosti funkcionalizovaných protilátkou. Pre detekciu rakovinových buniek pripravíne GO-MFN veľkosti 100 nm,ktorá je schopná interakcie s jedinotlivými bunkami. Magnetické nanočastice, ktoré budú naviazané na GO-MFNumožnia detekciu v hĺbke tkanív pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie. Stupeň oxidácie GO, typfunkčných skupín, optimálna funkcionalizacia kovalentným naviazaním monoklonálnych protilátok amagnetických nanočastíc, sú najdôležitejšie technologické kroky. Analýza základných interakcií vzťahujúcich sak detekcii rakoviny bude uskutočnená in vitro na 2D a 3D modeloch buniek až do štádia funkčného prototypu,ktorý bude priamo použiteľný pre laboratórne a predklinické testovanie. Interakcie GO-MFN s membránou bunkya s vnútrom bunky sa budú analyzovať na úrovni subcelulárneho rozlíšenia. Takýto prístup prinesie originálnepoznatky a detailné porozumenie procesu detekcie rakoviny, čo je dôležité pre optimalizáciu citlivosti detektora.Detekcia biomolekúl kovalentne naviazaných na GO-MFN sa bude snímať v reálnom čase pomocou niekoľkýchtechník.Projekt je založený na komplexnom multidisciplinárnom prístupe, od fyziky a chémie až po biomedicínu, akombinuje špičkovú vedu a najsofistikovanejšie nano a bio-inžinierstvo. Zúčastnení partneri disponujú kľúčovýmipoznatkami, zručnosťami a infraštruktúrou, protilátkami a nádorovými modelmi, a sú vysoko motivovanídosiahnuť ciele projektu.
Doba trvania: 1.7.2015 – 30.6.2019
Citlivosť kvapalných kryštálov s nanočasticami na vonkajšie magnetické pole
Sensitivity of liquid crystals containing nanoparticles to external magnetic field
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt sa bude sa bude zaoberať štúdiom kompozitných systémov kvapalných kryštálov s nanočasticami hlavne magnetickými s cieľom ovplyvniť citlivosť týchto kompozitných systémov na vonkajšie magnetické pole. Predmetom štúdia budú nové doteraz nepreskúmané typy kvapalných kryštálov s tzv. banánovými molekulami ako aj tradičné kalamitické kvapalné kryštály s tyčinkovitými molekulami. Bude preskúmaný tiež vplyv nanočastíc na fázový prechod z izotrópnej do nematickej fázy vo vonkajšom magnetickom poli a očakáva sa indukovanie tohto fázového prechodu pomocou magnetického poľa. Tiež bude študovaná odozva spomínaných systémov na slabé magnetické pole (do 0,1T), čo v princípe môže viesť k novým magneto-optickým aplikáciam, ako je napríklad mapovanie magnetického poľa.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2016
Aplikácia magnetických kvapalín v elektrotechnike
Application of magnetic fluids in electrical engineering
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt sa bude zaoberať štúdiom niektorých procesov v systémoch obsahujúcich nanočastice, konkrétne sú to magnetické kvapaliny a magneto-optické filmy s význačným Faradayovým efektom. Prvá časť projektu je venovaná štúdiu dielektrických vlastností, tepelnej vodivosti, procesu starnutia, čiastkových výbojov a jednosmerného a striedavého dielektrického preskoku v nových magnetických kvapalinách na báze transformátorových olejov tak, aby ich dielektrické vlastností boli lepšie resp. porovnateľné s čistým transformátorovým olejom a bolo možné ich využiť ako efektívnejšie chladiace médium v dôsledku javu magnetokonvekcie so zámerom ich využitia v oblastiach vysokovýkonovej elektrotechniky (výkonové transformátory, rozvádzače, spínače). Druhá časť projektu je venovaná príprave magnetooptických filmov vo forme polymérnych v magnetickom poli štrukturalizovaných nanočastíc rôzneho tvaru (sféricke, retiazkovité, tyčinkovité) a štúdiu ich ich magnetooptických vlastností.
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2015
METAMYLC – Štrukturalizačné javy v systémoch s nanočasticami
Structuralization phenomena in systems with nanoparticles
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Štrukturalizačné javy hrajú kľúčovú úlohu jednak v základnom ako aj aplikovanom výskume. Predkladaný projekt je zameraný na štúdium vplyvu nanočastíc na štrukturálne javy v rôznych systémoch ako aj štrukturalizácie samotných nanočastíc. Na štúdium týchto efektov budú syntetizované špeciálne druhy nanočastíc. Hlavnym cieľom projektu je štúdium vplyvu nanočastíc na štrukturalizačné javy v dvoch rôznych systémoch a to v kvapalnych kryštáloch a amyloidnych štruktúrach. V prvom systéme, magnetické nanočastice umožňujú zvýšiť citlivosť kvapalných kryštálov na externe magnetické pole. V amyloidnych štruktúrach nanočastice výrazne ovplyvňujú amyloidnu agregáciu proteinov, ktorá je zodpovedná za amyloidne choroby ako sú Alzheimher, Parkinson a Dibetes II. Pripravené nanočastice budú tiež použité pri budovaní 3D štruktúr (tzv. metamaterialov), t.j. systémov s nezvyčajnými fyzikálnymi vlastnosťami ako je napríklad negatívny index lomu.
Doba trvania: 1.5.2011 – 31.10.2014
Extrem II – Extrem II – Dobudovanie Centra pokročilých fyzikálnych štúdii materiálov v extrémnych podmienkach
Extrem II – Center of advanced physical studies for materials in extreme conditions
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter DrSc.
Doba trvania: 28.8.2010 – 31.1.2014
MAGPOL – Magneto-optické vlastnosti polymérnych tenkých filmov
Magneto-optic properties of polymer thin films
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Cieľom tohto projektu je pripraviť magneticky texturované magneto-optické tenké filmy s využitím magnetických nanočastíc vo forme sférických nanočastíc, retiazok a nanorodov s význačným Faradayovym efektom bez význačného útlmu vhodné pre optické aplikácie. Polymérne tenké filmy budú pripravené tuhnutím polyméru PVA s magnetickými nanočasticami štrukturalizované vonkajším magnetickým poľom. Hlavným zámerom projektu je využiť pripravené optické filmy bez recipročného efektu v optických aplikáciách ako integrované optické izolátory a senzory.
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2013
Centrum excelentnosti výkonových elektronických systémov a materiálov pre ich komponenty II
Center of excellence for power electronics and their material components II
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 30.9.2010 – 31.8.2013
NMTE – Nové materiály a technológie pre energetiku
New materials and technologies for energetics
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc. akademik US
Anotácia: Špecifické ciele projektu sú:1.Vývoj technológie nanoštruktúrovaných masívnych supravodičov pre uchovávanie energie2.Vývoj biobatérie využívajúcej obnoviteľné biologické produkty3.Vývoj nových transformátorových ocelí modifikovaných nanočasticami4.Vývoj chladiaceho a izolačného média na báze magnetickej kvapaliny pre vysokovýkonové transformátory
Web stránka projektu: nmte.saske.sk
Doba trvania: 1.5.2010 – 30.4.2013
Dobudovanie centra pre kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s pespektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Doba trvania: 1.4.2010 – 31.3.2013
NANOFLUID – Centrum excelentnosti SAV – Nanokvapaliny
Centre excelence of SAS – Nanofluids
Program: Centrá excelentnosti SAV
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Centrum NANOKVAPALÍN je zamerané na rozvoj technológií nanočastíc, ako sú magnetické nanočastice, koloidné zlato, nanorúrky a ich komplexnú charakterizáciu z hľadiska magnetických a morfologických vlastností. Pripravené nanočastice budú funkcionalizované pre potreby ich aplikácie v biomedicíne, bietechnológiách a elektrotechnickom priemysle. V biomedicínských aplikáciách sa jedná hlavne o preskúmanie interakcie nanočastíc s biomakromolekulami, hlavne z hľadiska rizika ich použitia, cieleného transportu liečiv, hypertermie a liečenia závažných neurodegeneratívnych ochorení ako je napr. Alzheimerova choroba a pod. V technických aplikáciách sa centrum zamerá na preskumanie možnosti aplikácie v LCD displejoch, senzoroch magnetického poľa, vysokovýkonových transformátoroch a meničoch ako izolačného a chladiaceho média, využitie viacvrstvových nanorúrok a fulerénov ako elektród v reakčných centrách na konverziu slnečného žiarenia na chemickú energiu.
Doba trvania: 1.2.2009 – 31.1.2013
NANO-SPIN – Molekulárne mechanizmy interakcií nanočastíc magnetitu po internalizácii a akumulácii v bunkách in vitro
Molecular mechanisms of magnetite nanoparticle interactions due to internalisation and accumulation in cells in vitro
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Hoci nanočastice (nanoparticles, NP<100 nm) magnetitu sa v biomedicíne využívajú ako nanovektory pre cielený transport liečiv, ich vplyv na bunku po uvoľneníí liečiva nie je dostatočne preskúmaný. Projekt je zameraný na štúdium molekulárnych mechanizmov interakcií NP magnetitu po internalizácii do buniek in vitro. Presnáfyzikálna charakteristika nanokoloidných roztokov magnetitu, využitie elektrónovej mikroskopie na štúdium internalizácie NP do bunky spolu s údajmi o cytotoxicite NP, vplyve na integritu genetického materiálu, oxidačný status bunky a bunkovú signalizáciu, predstavuje komplexný prístup k štúdiu biologickej aktivity NP in vitro. Takýto interdisciplinárny prístup prinesie nové poznatky o mechanizmoch interakcií NP magnetitu na bunkovej, subcelulárnej a molekulárnej úrovni, umožní korelovať biologickú aktivitu NP magnetitu s ich fyzikálnymi vlastnosťami a lokalizáciou v bunke. Komplexný prístup je nevyhnutný na posúdenie možného rizika/bezpečnostimagnetických NP pre človeka a ekosystém.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2012
Vplyv rôznych nanočastíc na štruktúrne prechody vo feronematikách a na dielektricke vlastnosti magnetických kvapalín
Influence of different nanoparticles on the structural transitions in ferronematics and dielectric properties of magnetic fluids
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Predkladaný projekt sa bude zaoberať štúdiom niektorých procesov v systémoch obsahujúcich nanočastice, konkrétne sú to magnetické kvapaliny a kvapalné kryštály. Prvá časť projektu je venovaná kvapalným kryštálom dopovaným magnetickými časticami rôzneho tvaru (sféricke, retiazkovité, tyčinkovité) a rôznymi druhmi nanočastíc (magnetit, CoZnFeO, nové atraktívne zlaté a strieborne častice) s cieľom ovplyvniť ich vlastnosti (optické, dielektrické) vo vonkajšom magnetickom poli. Druhá časť projektu je venovaná štúdiu dielektrických vlastností, čiastkových výbojov a jednosmerného astriedavého dielektrického preskoku v nových magnetických kvapalinách na báze transformatorového oleja s nanočasticami ako v prípade kvapalných kryštálov s ohľadom na ich aplikáciu vo výkonových transformátoroch.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2012
Vývoj tecnologických postupov magnetických kvapalín pre biomedecínske účely
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Doba trvania: 1.1.2010 – 30.6.2012
Akustické a hypertermické vlastnosti biokompatibilných magnetických kvapalín
Accoustic and hyperthermic properties of biocompatible magnetic fluids
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2011
Centrum excelentnosti výkonových elektronických systémov a materiálov pre ich komponenty
Center of excellence for power electronics and their material components
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Doba trvania: 25.5.2009 – 24.5.2011
EXTREM I – Extrem – Centrum pokročilých fyzikálnych štúdií materiálov v extrémnych podmienkach
Extrem – Center of advanced physical studies for materials in extreme conditions
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skyba Peter DrSc.
Doba trvania: 19.5.2009 – 30.4.2011
Kooperatívne javy a fázové prechody v nanosystémoch s perspektívou využitia v nano- a biotechnológiách
Centre of excelence: Cooperative phenomena and phase transitions in nanosystems with perspective applications in nano- and biotechnology
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Anotácia: Hlavným cieľom projektu je obnovenie a rozšírenie čiastočne zastaralej experimentálnej a počítačovej základne slúžiacej na návrh, prípravu a charakterizáciu vlastností nanočastíc a biologicky účinných komplexov, obsahujúcich nanočastice. Moderné metódy, akými sú computer-aided molecular design, computer-aided nanodesign, coarse-grained molecular dynamics a ab initio kvantovomechanické metódy napomôźu k racionálnemu návrhu vybraných nanomateriálov. Výsledkom projektu bude vybudovanie špecializovaného regionálneho laboratória, v ktorom sa navrhnú progresívne nanomateriály a preštudujú ich fyzikálne vlastnosti, v súlade s rozvojom nano- a biotechnológií, ktoré patria medzi prioritné smery vedeckého a technologického rozvoja Košického regionu, čím sa naplní globálny cieľ Konvengercia OP VaV.
Doba trvania: 24.4.2009 – 31.3.2011
Súbory magnetických nanočastíc a nanočasticové membrány pre senzorické aplikácie.
Magnetic nanoparticles and nanoparticle membranes for sensor applications.
Program: Mechanizmus EHP
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Získame originálne poznatky o úlohe surfaktantov súboroch nanočastíc a o možnosti cieleného ovplyvnenia vlastností súborov modifikáciou surfaktantu. Získame nové teoretické poznatky o mechanizme termálnej, foto a mechanickej excitácie molekuly surfaktantu a modifikácie surfaktantu. Pripravíme inovatívne samonosné a podporené membrány z magnetických nanočastíc. Tvarová deformácia membrány ktorá nastupuje resp. zaniká okamžite po aplikácii resp. vypnutí externého magnetického poľa je aplikovateľná v rôznych oblastiach ako nový ovládaný pohonný mechanizmus, ventily ovládané magnetickým poľom, nové elektrochemické senzory, magnetomechanické senzory, koloidné motory alebo jemné zariadenia pre riadené dávkovanie liečiv.
Doba trvania: 1.9.2008 – 31.10.2010
NANO-SPIN – Hybridné spintronické štruktúry riadené spinovopolarizovaným prúdom
Hybrid Spintronic Nanostructures Controlled by Spin-Polarized Current
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Pripravíme a preskúmame spintronické GMR a TMR nanostĺpiky (laterálny rozmer 150 nm pre výskum prúdom indukovaného preklápania magnetizácie (CIMS). GMR nanostĺpiky pripravíme UHV depozízciou a nanočasticovou lift-off litografiou a elektrónovou litografiou. Inovatívne TMR nanostĺpiky so zabudovanými magnetickými nanočasticami budú pripravené kombináciou UHV naparovania, LB depozície nanočastíc a EBL. Magnetické konfigurácie nanostĺpikov budú skúmané rastrovacím MOKE mikroskopom. Bude analyzovaný súvis štruktúry nanostĺpikov , drsnosti rozhraní (vertikálnej a laterálnej korelácie drsnosti ) a Néelovej feromagneetickej väzby s magnetickým a CIMS správaním sa pripravených štruktúr s cieľom dosiahnúť zníženie hustoty preklápacieho prúdu. Preskúma sa priebeh magnetizácie in situ pri jej preklápaní spinovo-polarizovaným prúdom simultánnymi meraniami závislosti dynamického elektrického odporu vs. Prúd a Kerrovej rotácie vs. magnetické pole.
Doba trvania: 1.2.2007 – 31.12.2009
MaNaMag – Magnetické nanočastice pre magnetooptické tenké filmy
Magnetic nanoparticles for magneto-optical thin films
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Timko Milan CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je vyvinúť magneto-optické tenké filmy (s rozmerom menším ako 10 mikrometrov) s význačným Faradayovym efektom bez významnejšieho útlmu pre optické aplikácie (pričom je známe, že už samotné magnetické nanočastice sú schopné vytvárať významný Faradayov efekt). Pre produkciu takýchto magneto-optických filmov bola zvolená metóda vývoja a štúdia dopovaných kremených matríc. Magneto-optické filmy budú pripravené pomocou kremíkovej matrice a magnetických nanočastíc sol-gel procesom, pri ktorom sú magnetické nanočastice vo forme magnetickej kvapaliny rozptýlené do vhodnej kvapalnej fázy. Použitá sol-gel metóda má niekoľko výhod a síce umožňuje pripraviť tenký film s nízkou hodnotou indexu lomu a naviac použitím nízkoteplotného procesu je možné kontrolovať jeho hodnotu. Hlavnou výzvou a dlhodobým zámerom projektu je možnosť využiť takto vytvorené tenké filmy dopované magnetickými časticami bez recipročného efektu ako integrované izolátory a senzory pre aplikácie v optike.
Doba trvania: 1.2.2008 – 31.12.2009
Magnetoštruktúrne korelácie vo vybraných materiáloch obsahujúcich d- a f- prvky
Magnetostructural correlation in selected materials containing d- and f- elements
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Mihalik Marián CSc.
Anotácia: Projekt je venovaný štúdiu magnetoštruktúrnych korelácií v molekulárnych magnetoch pripravenýchna báze metalokyanokomplexov (MKK) ako aj vo vybraných intermetalických zlúčeninách f- kovov. Vplyv vonkajších parametrov ako sú tlak a svetlo na magnetické vlastnosti MKK sa bude študovať na monokryštáloch, práškoch, magnetických nanočasticiach a filmoch. Metódy neutrónovej difrakcie využijeme na štúdium detailov kryštálovej štruktúry a na štúdium magnetickej štruktúry. Budeme študovať vývoj magnetického usporiadania v blízkosti kompenzačnej teploty v zmiešaných ferimagnetických – feromagnetických materiáloch. Zameriame sa na štúdium vplyvu rozmeru nanočastíc na ich magnetické charakteristiky. V prípade intermetalických zlúčenín f- kovov prispejeme k pochopeniu takých javov ako sú non Fermi liquid správanie, Kondo mriežky, geometrická frustrácia, magnetická anizotropia a dlhodosahové magnetické usporiadanie. Zameriame sa na štúdium vplyvu chemického zloženia, mechanickej deformácie, pôsobenia tlaku a vysokého magnetického poľa na fyzikálne charakteristiky týchto zlúčenín.Predpokladá sa príspevok k pochopeniu základného stavu vo vybraných heavy-fermiónových systémoch, Kondo izolátoroch a magnetických polovodičoch pomocou tunelovacej spektroskopie.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
SIPS – Vedecký inkubátor pre žiakov a študentov
Scientific Incubator for Pupils and Students
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zentková Mária CSc.
Anotácia: Projekt Vedecký inkubátor žiakov a študentov je pokusom o pozitívne ovplyvnenie názorov verejnosti na úlohu chémie a fyziky v živote našej spoločnosti. Rozmanitosť cieľových skupín projektu sa odráža aj v hlavných aktivitách projektu, ktoré zahŕňajú činnosti ako úprava kurzov základnej fyziky pre rôzne vekové kategórie od škôlky po gymnázia, realizáciu študentských experimentov na pôde vedeckých inštitúcií, študentské konferencie a program pre učiteľov.
Doba trvania: 1.10.2006 – 31.12.2009
Cielený transport protinádorových liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér
Targeted transport of anticancer drugs in magnetically labelled nanoparticles
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Koneracká Martina CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je vývoj a hodnotenie nových nosičov protinádorových liečiv s využitím mechanizmu cieleného transportu. Biodegradovateľné nanosféry na báze komerčne dostupných polymérov obsahujúce protinádorové liečivo budú pripravené a charakterizované s cieľom zvýšiť množstvo lieku v cieľovom mieste, predĺžiť cirkulačný čas a redukovať vedľajšie účinky. Zámerom projektu je vyvinúť a charakterizovať nové magneticky značené nanosféry za účelom lokalizácie v definovanom mieste organizmu s využitím externého magnetického poľa. Metodologicky projekt rieši prípravu nanosfér, zabudovanie a hodnotenie účinnosti zabudovania liečiva do nanosfér, hodnotenie protinádorovej aktivity nanosfér s liečivom in vitro a in vivo, konštrukciu a hodnotenie účinnosti cieleného transportu na zvieracích modeloch. Nová aplikačná forma bude hodnotená aj z hľadiska bezpečnosti.
Doba trvania: 1.5.2006 – 1.7.2009
Štúdium niektorých fyzikálnych procesov v systémoch obsahujúcich magnetické nanočastice v elektromagnetickom poli
The study of some physical processes in systems containing magnetic nanoparticles in electromagnetic field
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Doc. RNDr. Kopčanský Peter CSc.
Doba trvania: 1.1.2006 – 31.12.2008