Academic literature on the topic 'Hybrid Core-Shell Nanoparticles'
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Journal articles on the topic "Hybrid Core-Shell Nanoparticles"
1
Barachevsky, V. A. "Photochromic Core-shell Nanoparticles." Current Chinese Science 1, no. 2 (April 19, 2021): 241–50. http://dx.doi.org/10.2174/2210298101666210114100325.
Full textAbstract:
The results of spectral-kinetic studies in the field of nanophotochromism of the core‒ shell type hybrid compounds are integrated. The properties of photochromic nanoparticles based on photochromic spirocompounds (spiropyrans and spirooxazines), chromenes, and diarylethenes and nanoparticles of noble metals (Ag and Au), diamonds, graphene and its oxide, silica, fullerenes, and quantum dots are considered. Preparation methods of photochromic nanoparticles have been developed.
2
Daigle, Jean-Christophe, and Jerome P. Claverie. "A Simple Method for Forming Hybrid Core-Shell Nanoparticles Suspended in Water." Journal of Nanomaterials 2008 (2008): 1–8. http://dx.doi.org/10.1155/2008/609184.
Full textAbstract:
Core-shell hybrid nanoparticles, where the core is an inorganic nanoparticle and the shell an organic polymer, are prepared by a two-step method. Inorganic nanoparticles are first dispersed in water using poly(acrylic acid) (PAA) prepared by reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization as dispersant. Then, the resulting dispersion is engaged in a radical emulsion polymerization process whereby a hydrophobic organic monomer (styrene and butyl acrylate) is polymerized to form the shell of the hybrid nanoparticle. This method is extremely versatile, allowing the preparation of a variety of nanocomposites with metal oxides (alumina, rutile, anatase, barium titanate, zirconia, copper oxide), metals (Mo, Zn), and even inorganic nitrides (Si3N4).
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Jain, Shweta, Mudit Kumar, Pushpendra Kumar, Jyoti Verma, Jessica M. Rosenholm, Kuldeep K. Bansal, and Ankur Vaidya. "Lipid–Polymer Hybrid Nanosystems: A Rational Fusion for Advanced Therapeutic Delivery." Journal of Functional Biomaterials 14, no. 9 (August 23, 2023): 437. http://dx.doi.org/10.3390/jfb14090437.
Full textAbstract:
Lipid nanoparticles (LNPs) are spherical vesicles composed of ionizable lipids that are neutral at physiological pH. Despite their benefits, unmodified LNP drug delivery systems have substantial drawbacks, including a lack of targeted selectivity, a short blood circulation period, and in vivo instability. lipid–polymer hybrid nanoparticles (LPHNPs) are the next generation of nanoparticles, having the combined benefits of polymeric nanoparticles and liposomes. LPHNPs are being prepared from both natural and synthetic polymers with various techniques, including one- or two-step methods, emulsification solvent evaporation (ESE) method, and the nanoprecipitation method. Varieties of LPHNPs, including monolithic hybrid nanoparticles, core–shell nanoparticles, hollow core–shell nanoparticles, biomimetic lipid–polymer hybrid nanoparticles, and polymer-caged liposomes, have been investigated for various drug delivery applications. However, core–shell nanoparticles having a polymeric core surrounded by a highly biocompatible lipid shell are the most commonly explored LPHNPs for the treatment of various diseases. In this review, we will shed light on the composition, methods of preparation, classification, surface functionalization, release mechanism, advantages and disadvantages, patents, and clinical trials of LPHNPs, with an emphasis on core–shell-structured LPHNPs.
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Islam, Mohammad Ariful, Emma K. G. Reesor, Yingjie Xu, Harshal R. Zope, Bruce R. Zetter, and Jinjun Shi. "Biomaterials for mRNA delivery." Biomaterials Science 3, no. 12 (2015): 1519–33. http://dx.doi.org/10.1039/c5bm00198f.
Full textAbstract:
Schematic representation of various biomaterial-based systems for mRNA delivery: (a) protamine–mRNA complex; (b) lipid nanoparticle; (c) lipid nanoparticle with inorganic compounds (e.g.apatite); (d) cationic polymeric nanoparticle; (e) lipid–polymer hybrid nanoparticles including (i) mRNA–polymer complex core surrounded by a lipid shell and (ii) polymer core surrounded by a lipid shell with mRNA absorbed onto the surface; and (f) gold nanoparticle.
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Jahns, Mandy, Dawid Peter Warwas, Marc Robert Krey, Katharina Nolte, Sandra König, Michael Fröba, and Peter Behrens. "Nanoporous hybrid core–shell nanoparticles for sequential release." Journal of Materials Chemistry B 8, no. 4 (2020): 776–86. http://dx.doi.org/10.1039/c9tb01846h.
Full text
6
Arici, Elif, Dieter Meissner, F. Schäffler, and N. Serdar Sariciftci. "Core/shell nanomaterials in photovoltaics." International Journal of Photoenergy 5, no. 4 (2003): 199–208. http://dx.doi.org/10.1155/s1110662x03000333.
Full textAbstract:
Hybrid materials consist of inorganic nanoparticles embedded in polymer matrices. An advantage of these materials is to combine the unique properties of one or more kinds of inorganic nanoparticles with the film forming properties of polymers. Most of the polymers can be processed from solution at room temperature enabling the manufacturing of large area, flexible and light weight devices. To exploit the full potential for the technological applications of the nanocrystalline materials, it is very important to endow them with good processing attributes. The surface of the inorganic cluster can be modified during the synthesis by organic surfactants. The surfactant can alter the dispersion characteristic of the particles by initiating attractive forces with the polymer chains, in which the particles should be homogenously arranged. In this review, we present wet chemical methods for the synthesis of nanoparticles, which have been used as photovoltaic materials in polymer blends. The photovoltaic performance of various inorganic/organic hybrid solar cells, prepared via spin-coating will be the focus of this contribution.
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ZHANG, LI, and LIANGFANG ZHANG. "LIPID–POLYMER HYBRID NANOPARTICLES: SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND APPLICATIONS." Nano LIFE 01, no. 01n02 (March 2010): 163–73. http://dx.doi.org/10.1142/s179398441000016x.
Full textAbstract:
Nanotechnology has been extensively explored in the past decade to develop a myriad of functional nanostructures to facilitate the delivery of therapeutic and imaging agents for various medical applications. Liposomes and polymeric nanoparticles represent two primary delivery vehicles that are currently under investigation. While many advantages of these two particle platforms have been disclosed, some intrinsic limitations remain to limit their applications at certain extent. Recently, a new type of nanoparticle platform, named lipid–polymer hybrid nanoparticle, has been developed that combines the positive attributes of both liposomes and polymeric nanoparticles while excluding some of their shortages. This new nanoparticle consists of a hydrophobic polymeric core, a lipid shell surrounding the polymeric core, and a hydrophilic polymer stealth layer outside the lipid shell. In this review, we first introduce the synthesis and surface functionalization techniques of the lipid–polymer hybrid nanoparticle, followed by a review of typical characterization of the particles. We then summarize the current and potential medical applications of this new nanoparticle as a delivery vehicle of therapeutic and imaging agents. Finally we highlight some challenges faced in further developing this robust delivery platform.
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Huang, Yuxiong, Aaron N. Fulton, and Arturo A. Keller. "Optimization of porous structure of superparamagnetic nanoparticle adsorbents for higher and faster removal of emerging organic contaminants and PAHs." Environmental Science: Water Research & Technology 2, no. 3 (2016): 521–28. http://dx.doi.org/10.1039/c6ew00066e.
Full textAbstract:
Superparamagnetic permanently confined micelle array (Mag-PCMAs) nanoparticle adsorbents have been successfully synthesized with a core/shell structure of a silica/surfactant mesostructured hybrid layer on negatively charged maghemite nanoparticles.
9
Lee, Eunkyung, Jiyoung Jung, Ajeong Choi, Xavier Bulliard, Jung-Hwa Kim, Youngjun Yun, Jooyoung Kim, Jeongil Park, Sangyoon Lee, and Youngjong Kang. "Dually crosslinkable SiO2@polysiloxane core–shell nanoparticles for flexible gate dielectric insulators." RSC Advances 7, no. 29 (2017): 17841–47. http://dx.doi.org/10.1039/c6ra28230j.
Full textAbstract:
A hybrid gate dielectric material for flexible OTFT is developed by using core–shell nanoparticles (SiO2@PSRXL) where the core and the shell consist of silica nanoparticles and polysiloxane resin, respectively.
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von der Lühe, Moritz, Ulrike Günther, Andreas Weidner, Christine Gräfe, Joachim H. Clement, Silvio Dutz, and Felix H. Schacher. "SPION@polydehydroalanine hybrid particles." RSC Advances 5, no. 40 (2015): 31920–29. http://dx.doi.org/10.1039/c5ra01737h.
Full textAbstract:
We report on the coating of superparamagnetic iron oxide nanoparticles using polyanionic or polyzwitterionic materials based on polydehydroalanine. The resulting core–shell hybrid nanoparticles exhibit shells of different charge and thickness.
Dissertations / Theses on the topic "Hybrid Core-Shell Nanoparticles"
1
Sui, Ning. "Synthesis, characterization and optical properties of hybrid nanoparticles working with plasmon-fluorescence coupling." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781927.
Full textAbstract:
L'exaltation de fluorescence par un métal est de plus en plus utilisée pour augmenter la sensibilité de détection dans les systèmes utilisant la fluorescence. Au cours de ce travail de thèse, nous avons étudié ce phénomène dans des nanoparticules hybrides Métal@SiO2 possédant des émetteurs de fluorescence immobilisés sur la silice. Dans un premier temps, nous avons élaboré les nanoparticules cœur-coquille Métal@SiO2 (Métal = Au ou Ag) en utilisant différentes méthodes et en les comparant pour choisir la plus adaptée selon le diamètre du cœur métallique. Dans un deuxième temps, nous avons étudié les propriétés de fluorescence exaltée des nanoparticules hybrides. Deux types d'émetteurs de fluorescence ont été sélectionnés : des nanoparticules semi-conductrices (SiC) et des fluorophores organiques (cyanine 3 et fluorescéine). Après fonctionnalisation de la silice, les émetteurs de fluorescence ont été greffés à la surface des nanoparticules Métal@SiO2. L'exaltation de leur fluorescence a été analysée en fonction de leur densité surfacique, de leur distance par rapport au cœur métallique (fixée par l'épaisseur de silice), du diamètre du cœur métallique et de la longueur d'onde d'excitation. Le facteur d'exaltation le plus important (de l'ordre de 103) a été obtenu avec une faible épaisseur de silice (10 nm) pour les nanoparticules de SiC dont le rendement quantique intrinsèque est très faible (inférieur à 1%). Enfin, la surface de nanoparticules hybrides a été fonctionnalisée avec des nanoparticules d'oxyde de fer de manière à obtenir une combinaison de propriétés optiques (fluorescentes et plasmoniques) et magnétiques à l'intérieur d'une même nanoparticule hybride.
2
Loste, Julien. "Elaboration de matériaux composites transparents à base de nanoparticules hybrides cœur@écorce." Thesis, Pau, 2014. http://www.theses.fr/2014PAUU3054/document.
Full textAbstract:
L’incorporation de particules inorganiques dans une matrice polymère confère de nouvelles propriétés au matériau ou améliore de manière significative les propriétés déjà existantes. Cependant, l’apparence visuelle perçue, telle que la transparence, peut être altérée par des phénomènes de diffusion de la lumière par les particules. Cette diffusion de la lumière est principalement conditionnée par la dimension des particules –ou agrégats de particules- et la différence d’indice de réfraction entre la matrice et les charges. Afin de traiter ces deux problèmes, l’objectif de nos travaux était de contrôler simultanément l’état de dispersion des nanoparticules inorganiques dans la matrice polymère et l’indice de réfraction des nanoparticules de façon à l’ajuster à celui de la matrice. Pour élaborer ce nouveau composite, nous avons synthétisé des nanoparticules hybrides cœur@écorce avec un cœur inorganique qui apporte les nouvelles propriétés et une écorce polymère d’épaisseur contrôlée, obtenue par polymérisation radicalaire contrôlée par voie nitroxyde amorcée à la surface des nanoparticules inorganiques. L’écorce polymère limite l’agrégation des particules et permet de modifier l’indice de réfraction moyen des nanoparticules cœur@écorce. En contrôlant l’épaisseur et la nature chimique de l’écorce polymère, nous cherchons à ajuster l’indice de réfraction des nanoparticules cœur@écorce à celui de la matrice. Les nanoparticules ont ensuite été dispersées dans une matrice de poly(méthacrylate de méthyle). Les propriétés optiques des composites ont été caractérisées par spectrogoniophotométrie, afin d’obtenir des informations sur l’intensité et la distribution angulaire de la lumière transmise par le composite. La transparence des nanocomposites a été fortement améliorée en ajustant l’indice de réfraction des nanoparticules cœur@écorce à celui de la matriceThe incorporation of inorganic particles into a polymer matrix confers new properties to the material or enhances significantly existing properties. However, the perceived visual appearance, such as loss of transparency, might be modified by the scattering of light by the particles. This light scattering is mainly due to the particle –or aggregates of particles- dimensions and the refractive index difference between matrix and fillers. In order to address both issues, the objective of the present work was to control simultaneously the dispersion state of the inorganic nanoparticles into the polymeric matrix and the refractive index of the nanoparticles to match the one of the matrix. To achieve this new composite, we designed hybrid core@shell nanoparticles with an inorganic core that brings new properties and a polymer shell of controlled thickness, obtained by surface-initiated nitroxide mediated controlled radical polymerization. The polymer shell limits the aggregation of the particles and enables us to tune the average refractive index of the hybrid core@shell particle. By controlling the thickness and the chemical nature of the polymeric shell, we targeted to match the refractive index of the hybrid core@shell particle to the one of the polymeric matrix. The nanoparticles were further dispersed into a poly(methyl methacrylate) matrix. Optical properties of composites were characterized by spectrogoniophotometry which gave us informations about the intensity and the angular distribution of the transmitted light by the nanocomposites. The transparency of the nanocomposites was strongly enhanced for core@shell particles fulfilling the refractive index matching conditions
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Hübner, Dennis. "Designstrategien für photoschaltbare Polymer-Nanokomposite." Doctoral thesis, Niedersächsische Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen, 2016. http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-002B-7CAE-E.
Full textAbstract:
Durch die Funktionalisierung von Silica- und Gold-Nanopartikeln mit einem neu entwickelten photoschaltbaren Polymer wurden gezielt selbst¬organisierte Architekturen aus Polymer-Nanokompositen aufgebaut.
Silica-Oberflächen wurden mit Transferagenzien für eine oberflächeninitiierte reversible Additions–Fragmentierungs-Ketten-transferpolymerisation (engl. reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT-) Polymerisation) modifiziert und systematisch untersucht. Dazu wurden Mono-, Di- und Trialkoxysilylether als Ankergruppen in die chemische Struktur der RAFT-Agenzien integriert. Die Analyse von funktionalisierten planaren Substraten durch Rasterkraftmikroskopie hat gezeigt, dass di- und trifunktionelle Ankergruppen als vernetzte Aggregate auf der Oberfläche gebunden werden, wenn die Immobilisierung in Toluol durchgeführt wird. Als Ursache dafür wurde durch dynamische Lichtstreuung (DLS) eine, im Vergleich zur Reaktion mit der Oberfläche, beschleunigte Aggregation der Ankergruppen identifiziert. Die Vernetzung konnte durch die Verwendung von 1,2-Dimethoxyethan als Lösungsmittel unterbunden werden, wodurch besser definierte Oberflächenstrukturen erhalten wurden. Diese wurden ebenfalls durch Monoalkoxysilylether erreicht, die unabhängig vom Lösungsmittel keine Möglichkeit zur Vernetzung bieten. Die Charakterisierung funktionalisierter sphärischer Silica-Nanopartikel mittels Transmissionselektronen¬mikroskopie (TEM) bestätigten diese Ergebnisse. Dadurch wurde gezeigt, dass vernetzte Ankergruppen zu der Aggregation von Silica-Nanopartikeln führen.
An den funktionalisierten Partikeln wurden RAFT-Polymerisationen durchgeführt, deren Produkte durch Gel-permeations¬chromatographie und Thermogravimetrie analysiert wurden. Dabei wurde gezeigt, dass die Beladungsdichte des Polymers nicht ausschließlich mit der Konzentration der RAFT-Agenzien auf der Oberfläche steigt, sondern vor allem mit deren Erreichbarkeit für Makroradikale. Zudem wurde festgestellt, dass der Anteil niedermolekularer Nebenprodukte unabhängig vom Aggregationgrad der verwendeten Ankergruppen ist.
Nach diesen Prinzipien maßgeschneiderte Silica- und Gold-Nanopartikel wurden in einer Blockcopolymermatrix dispergiert und mittels TEM analysiert. Durch Mikrophasenseparation der Matrix konnten erstmals RAFT-Polymer-funktionalisierte Nanopartikel gezielt und selektiv in eine Phase integriert werden. Zusätzlich wurde beobachtet, dass selektiv Silica-Partikel mit kleinen Durchmessern aus der eingesetzten Größenverteilung eingebaut wurden.
Neben dem Design von Nanopartikeln wurde ein photoschaltbares Polymer (PAzoPMA) für die Anwendung in Polymer-Nanokompositen entwickelt. Durch die reversible Licht-induzierte transcis-Isomer¬isierung der schaltbaren Azobenzol-Einheiten des Polymers, nimmt sowohl die molekulare Größe ab als auch das Dipolmoment deutlich zu. Diese Änderungen konnten durch Wasser-Kontaktwinkel-Analysen, DLS und Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie charakterisiert werden.
Durch die Funktionalisierung von Silica- bzw. Gold-Partikeln mit diesem Polymer wurden photoschaltbare Nanokomposite synthetisiert, indem PAzoPMA über RAFT-Agenzien an die Oberfläche gebunden wurde. Die Bestrahlung einer Dispersion dieser Hybridpartikel mit ultraviolettem Licht induzierte die transcis-Isomerisierung, die eine Selbstorganisation der Primärpartikel zur Folge hatte. Insbesondere funktionalisierte Gold-Nanopartikel aggregierten zu definierten, sphärischen Überstrukturen, was durch DLS und optische Absorptions-spektroskopie belegt wurde. Durch letztere konnte außerdem gezeigt werden, dass der geschaltete Zustand länger stabil ist als bei bisher literaturbekannten Systemen mit Kleinmolekülen als Photoschalter. Eine weitere Stärke des entwickelten Systems wird mittels TEM-Analyse verdeutlicht. Die über die molare Masse des PAzoPMAs in der Partikelhülle einstellbaren Abstände der Primärpartikel, innerhalb dieser Überstrukturen, verdeutlichen das große Potential des Systems.
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Makrygenni, Ourania. "Hybrids of Polyoxometalates supported on mesoporous silica and magnetic core-shell nanoparticles for anchored homogeneous catalysis." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066300/document.
Full textAbstract:
De nouveaux matériaux à base de silice (silice mésoporeuse SBA-15 et nanoparticules coeur-coquille) associés à des hybrides de polyoxométallates lacunaires ont été élaborés pour des applications relavant de la catalyse homogène supportée, lors de réactions d'oxydation douce. Le critère principal a été la formation de liaisons covalentes entre les POMs et les deux types de supports utilisés. Des POMs à structure de Keggin portant des fonctions acide carboxylique ont été greffés sur des SBA-15 fonctionnalisées par des amines. Ce même support a été ensuite utilisé pour d'autres stratégies d'immobilisation covalente, comme l'utilisation d'un agent de réticulation. En parallèle, des nanocatalyseurs hybrides on été synthétisés par l'association de nanoparticules coeur-coquille magnétiques et de POMs. Tous ces matériaux ont été caractérisés par une large gamme de techniques physicochimiques. L'utilisation de la microscopie électronique par transmission haute résolution a permis de localiser les POMs à l'intérieur des pores de la SBA-15 et à la surface des nanoparticules magnétiques, montrant ainsi une très bonne nanostructuration à leur surface. L'activité catalytique des catalyseurs homogènes supportés synthétisés a été évaluée au travers de l'époxydation du cyclooctène et du cyclohexène par H2O2 dans l'acétonitrile. De bonnes conversions ont ainsi été obtenues dans certains cas, en comparaison avec les systèmes homogènes testés lors de ce travail. Une attention particulière a été portée aux bonnes performances catalytiques du POM portant des fonctions acide carboxylique. Des calculs DFT ont ainsi été réalisés afin d'identifier la cause de cette réactivité particulièreNew materials based on silica oxides (mesoporous silica SBA-15, magnetic core-shell nanoparticles) combined with nucleophilic hybrids of (vacant) polyoxometalates were elaborated for applications in the field of anchored homogeneous catalysis for mild oxidations reactions. The main parameter taken into account was the formation of a covalent bond between the support and the POMs. Two different pathways were followed depending upon the support used for the covalently grafting of POMs. Firstly, Keggin type POMs bearing carboxylic acid functions were grafted onto amino-functionalized SBA-15. Using the same support, other covalent immobilization methods were tried out, such as the use of a cross-linker. Secondly, hybrid nanocatalysts based on magnetic core-shell nanoparticles grafted with POMs were synthesized. All materials were characterized by a wide variety of physicochemical techniques. By HR TEM, the POMs were localized inside the pores of SBA-15 and onto the surface of magnetic core shell NPs, showing an excellent nanostructuration on the surface of both materials. Furthermore, the catalytic activity of the synthesized anchored homogeneous catalysts has been evaluated through the epoxidation of cyclooctene and cyclohenexe with H2O2 in acetonitrile, resulting in fairly good conversions in some cases, compared to the homogeneous systems used in this study. Finally, particular attention was paid to the excellent catalytic behavior of POMs bearing carboxylic acid functions compared to other POMs of the same family. Thus, DFT calculations were performed in order to identify the cause of this enhanced reactivity
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Cheng, Xiang. "Gold-Nanoparticle Cored Carbazole Functionalized Star-like Copolymer Hybrid Nanomaterial with Tunable Properties." Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 2018. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1522803372777943.
Full text
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Mutelet, Brice. "Synthèses de nanoparticules hybrides : de nouveaux agents pour le diagnostic et la thérapie combinés." Thesis, Lyon, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAL0087.
Full textAbstract:
La miniaturisation des systèmes a montré qu’à l’échelle nanométrique, les matériaux possèdent des propriétés différentes de leur état massif. Aujourd'hui, la synthèse d’objets de taille nanométrique est en parfaite adéquation avec les systèmes biologiques pour des applications médicales. La possibilité pour les chimistes de combiner dans un même « nano-objet » différent types de matériaux aux propriétés complémentaires a ouvert la voie au développement de nanoparticules multifonctionnelles pour des applications biologiques. C’est dans ce domaine, en utilisant les propriétés remarquables des terres rares que le LPCML de l’Université de Lyon en collaboration avec le laboratoire MATEIS de l’INSA de Lyon a pu mettre au point des nanoparticules hybrides multifonctionnelles ayant une structure cœur/coquille en combinant un cœur inorganique d’oxyde de lanthanide protégé par une coquille organique composée de polysiloxanes. L’utilisation d’un cœur d’oxyde de terre rare permet de disposer à la fois d’outils de détection (optique avec Eu et Tb, IRM avec Gd, Dy et Ho ou en scintigraphie avec Ho) et d’agent thérapeutique avec Gd et Ho. Après avoir longuement étudié les propriétés comme agent de contraste et de thérapie par capture neutronique du gadolinium, nous nous sommes intéressés aux propriétés atomiques de l’holmium qui après irradiation neutronique émet des rayonnements et - potentiellement intéressants pour un traitement en curiethérapie. Le travail de thèse présenté ici rend compte de l’étude réalisée d’une part sur les propriétés optiques et magnétiques de ces nanoparticules hybrides à base d’oxyde de terre rare et d’autre part sur les possibilités d’applications médicales avec l’utilisation d’holmiumThe everlasting search for the miniaturization of the processes has shown that at the nanometer scale materials exhibit different properties than from the bulk. Today, the synthesis of nano-sized objects is in perfect harmony with biological systems for medical applications. The opportunity for chemists to combine into a single nano-oject different kind of materials with complementary properties has opened the way for the development of multifunctional nanoparticles for biological applications. In this area, using the remarkable properties of rare earths, LPCML laboratory from Lyon University in collaboration with MATEIS laboratory from INSA-Lyon was able to develop multifunctional hybrid nanoparticles with a core/shell structure by combining an inorganic rare earth oxide core coated by a polysiloxane shell. The using of a lanthanide in the core enables the combination of detection tools (optical with Eu and Tb, MRI with Gd, Dy and Ho or scintigraphy with Ho) and therapeutic agents with Gd and Ho. After having studied the properties of gadolinium as a contrast and neutron capture therapeutic agent, we were interested in atomic properties of holmium after neutron irradiation which emits and - radiations, potentially interesting for scintigraphic imaging and brachytherapy. The thesis presented here reports studies on the one hand on optical and magnetic properties of these hybrid nanoparticles and on the other hand the possibilities of medical applications by using holmium-based particles
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Soulé, Samantha. "Synthèse et caractérisation de nanomatériaux hybrides de type Au@SiO2 : potentialités dans le domaine de la nanomédecine." Thesis, Pau, 2015. http://www.theses.fr/2015PAUU3033/document.
Full textAbstract:
Depuis une décennie, dans le domaine de la nanomédecine, les recherches s’orientent de plus en plus vers l’élaboration de nanomatériaux multifonctionnels avec l’espoir d’améliorer la précision des diagnostics ou encore l’efficacité des traitements à mettre en place. Dans ce contexte, notre travail visait à mettre en œuvre des nanoparticules hybrides Au@SiO2 de type cœur-coquille associant les propriétés photothermiques de la phase métallique à la fonction délivrance de médicaments du réseau inorganique poreux. Avec le greffage d’obturateurs organiques à l’entrée des pores de la silice, ces assemblages deviennent dès lors de véritables nanosystèmes « mécanisés ». La première partie du travail a donc concerné la synthèse du cœur du nanomatériau (nanoparticules d’or creuses appelées « nanoshells ») réalisée par un procédé de remplacement galvanique. L’influence des paramètres de synthèse sur la morphologie et la structure, sur l’état de surface ainsi que sur les propriétés optiques des nanoparticules a été largement discutée ici. Après la coupe transverse des nanoshells ainsi élaborées, les techniques d’analyse de surface (XPS, AES) ont permis de préciser la formation d’un alliage Ag-Au de composition hétérogène. L’élaboration d’une coquille de silice mésoporeuse autour des cœurs métalliques a ensuite été réalisée. Après avoir démontré le potentiel de ces nanoparticules pour le confinement moléculaire, les nano-objets Au@SiO2 ont finalement été fonctionnalisés par des assemblages supramoléculaires constitués d’un diaminoalcoxysilane (greffé à la surface) en interaction avec un macrocycle. Le couplage spécifique des techniques XPS et RMN a permis de caractériser précisément la fonctionnalisation. Une ouverture à ce travail a été initiée vers des systèmes davantage biocompatibles avec l’élaboration cette fois-ci d’une coquille hybride polymère/silice. Une première série de tests in vitro a permis d’explorer l’impact et l’interaction des nanoparticules avec des cellules de type HaCaT et a montré tout le potentiel de la poly-L-lysine dans cette approche. Cette étude originale propose de nouvelles informations dans l’étude des systèmes nanostructurés avec une caractérisation physico-chimique appropriée qui signale l’importance des phénomènes aux interfaces au sein de l’architecture hybride. Les perspectives visent maintenant à une optimisation fonctionnelle de ces nano-objets pour des applications en nanomédecineNowadays, in the field of nanomedecine, the major challenge is to design multifunctional nanomaterials in order to improve diagnosis and treatment efficiency. In this context, our work has concerned the conception of hybrid Au@SiO2 core-shell nanoparticles combining the photothermal properties of the gold core and the drug delivery function associated with the inorganic porous network. The entrance pore functionalization with gatekeepers leads finally to mecanized nanosystems. The first part of the work has concerned the core material synthesis (hollow gold nanoparticles called « nanoshells ») which has been achieved by a galvanic replacement reaction. The influence of synthesis parameters on the structure, the morphology and on the optical properties has been studied. Moreover, the analysis of a nanoparticle cross-section by XPS and AES has evidenced the formation of a heterogeneous Ag-Au alloy. Then, the growth of a mesoporous silica shell on the metal cores has been conducted leading to Au@SiO2 nanomaterials. After demonstrating the potential of these core-shell nanoparticles for hosting molecules, the nano-objects have been functionalized with supramolecular nanovalves based on a diaminoalkoxysilane (grafted on the silica surface) interacting with a macrocycle. The combination of XPS and NMR allowed us to characterize precisely the functionalization. In a last section, we have been interested in the design of biocompatible systems with the elaboration of a hybrid polymer/silica shell. The in vitro effect and interaction of nanoparticles with HaCaT cells have been studied; the first results have demonstrated a real interest for using poly-L-lysine in these systems. This original study offers new details about the physico-chemical characterization of nanostructured systems which highlights the important role of interfaces in hybrid materials. The perspectives will concern the optimization of the synthesized nanosystems for direct nanomedicine applications
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Mikhaylov, Sergei. "Synthesis and investigation of nanostructured conducting polymers based nanocomposites for ammonia and amines detection." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10036/document.
Full textAbstract:
La thèse est consacrée à la synthèse et à l’étude des propriétés des matériaux hybrides inorganique-organique à base de polyaniline (PANI) et de polypyrrole (PPy) avec des nanoparticules TiO2 (rutile et anatase) et SnO2 applicables à détection l'ammoniac et aux amines. La croissance directe du polymère sur la surface des nanoparticules a permis l’obtention de matériaux nanocomposites avec une structure “core-shell” qui diffère du mélange mécanique simple par une distribution plus uniforme des polymères et une interaction plus forte entre les composants source. L’objet de la recherche est le processus de formation de nanocomposites de polyaniline et de polypyrrole avec des oxydes métalliques. L’objectif de la recherche est de révéler les particularités de la formation et les propriétés des matériaux composites nanostructurés à base de polymères conducteurs et nanoparticules d’oxydes métalliques sensibles à l’ammoniac et aux amines. Les méthodes de recherche incluent le RedOx et la surveillance du pH, FTIR et UV-spectroscopie, SEM, TEM, thermogravimétrie, chromatographie liquide, mesures de conductivité et tests de capteurs. La nouvelle approche d’étude de la cinétique du processus de polymérisation de l'aniline par la surveillance simultané du RedOx et du pH du milieu réactionnel a été proposée. Pour la première fois, on a montré l’influence des acides sulfoniques et des oxydes métalliques sur le procédé de polymérisation de l’aniline et les caractéristiques moléculaires du polymère obtenu. En outre, une corrélation linéaire entre le contenu en nanoparticules et la durée réciproque des stades séparés de la polymérisation a été démontrée. Les nanocomposites “core-shell” formés ont une sensibilité à l’ammoniac et aux amines environ 2 fois supérieure à celle du polymère pur. Les nouveaux matériaux développés peuvent être utilisés dans la fabrication de couches actives des capteurs chimiorésistifsThe thesis is devoted to the synthesis and investigation of properties of inorganic-organic polyaniline (PANI) and polypyrrole (PPy) based hybrid materials with TiO2 (rutile and anatase) and SnO2 nanoparticles applicable for ammonia and amines detection. The direct polymer growth on the surface of nanoparticles allowed obtaining of nanocomposite materials with a “core-shell” structure which differs from simple mechanical mixture by more uniform polymer distribution and stronger interaction between source components.The object of research is the process of formation of polyaniline and polypyrrole nanocomposites with metal oxides. The research goal is to reveal formation peculiarities and properties of nanostructured composite materials based on conducting polymers and metal oxides nanoparticles that are sensitive to ammonia and amines. Research methods include RedOx and pH monitoring, FTIR and UV-spectroscopy, SEM, TEM, thermogravimetry, liquid chromatography, conductivity measurements and sensor tests.The new approach to study kinetics of aniline polymerization process by simultaneous RedOx and pH monitoring of reaction medium was proposed. For the first time the influence of sulfonic acids and metal oxides on the aniline polymerization process and molecular characteristics of the obtained polymer was shown. For the first time a linear correlation between the nanoparticles content and reciprocal duration of separate stages of polymerization was shown. Formed "core-shell" nanocomposites have sensitivity to ammonia and amines of about 2 times higher than the pure polymer. Developed new materials can be used in the manufacturing of chemoresistive sensors' active layers
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Bouharras, Fatima Ezzahra. "Développement de nanocomposites BaTiO3 @ polymères fluorés pour les matériaux diélectriques et comme liant de cathode dans les batteries lithium Core shell structured Poly(Vinylidene Fluoride) -grafted- BaTiO3 nanocomposites prepared via Reversible Addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization of VDF for high energy storage capacitors Recent Progress on Core-Shell Structured BaTiO3/Fluorinated Polymers Nanocomposites for High Energy Storage: Synthesis, Dielectric properties and Applications." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2020. http://www.theses.fr/2020ENCM0002.
Full textAbstract:
Les matériaux nanocomposites présentent des propriétés physico-chimiques uniques qui ne peuvent être obtenues en utilisant un seul composant. Ainsi, l'amélioration des propriétés de ces matériaux a suscité un intérêt majeur dans différents domaines. Les matériaux nanocomposites diélectriques à haute densité d'énergie présentent des performances prometteuses pour les applications de stockage d'énergie. Des efforts importants ont été menés pour combiner la constante diélectrique élevée de la céramique avec la flexibilité et la facilité de mise en œuvre des polymères. Ainsi, cette thèse porte sur le développement et la caractérisation de nanocomposites à base de céramique BaTiO3 et de polymères fluorés. Dans un premier temps, la synthèse de PVDF-g-BaTiO3 a été réalisée en utilisant la polymérisation RAFT du VDF à partir de la surface des nanoparticules fonctionnalisées, en utilisant différentes concentrations en BaTiO3, et l'effet de ce pourcentage sur les propriétés finales a été étudié. Les résultats ont montré que le greffage du PVDF a été réalisé avec succès, conduisant à des nanocomposites avec une stabilité thermique améliorée. De plus, le succès du greffage du PVDF a été principalement prouvé par la spectroscopie RMN HRMAS, qui a été utilisée pour la première fois pour caractériser les nanocomposites préparés. Les propriétés diélectriques de ces matériaux ont été étudiés et révèlent l'existence de trois relaxations : la première a été attribué à la relaxation secondaire β dans le PVDF, la seconde a été liée à la fraction cristalline dans le polymère, tandis que la troisième relaxation a été attribué à la polarisation interfaciale résultant de la présence de charges et d'impuretés dans le système. Cependant, la relaxation liée à la température de transition vitreuse n'a pas pu être observé en raison de la cristallinité élevée du polymère. Le procédé de mélange en solution a été également utilisé pour préparer des matériaux nanocomposites constitués de PVDF-g-BaTiO3/P(VDF-co-HFP) et les films préparés ont été entièrement caractérisés. La dispersion uniforme des nanocomposites PVDF-g-BaTiO3 dans la matrice de copolymère a conduit à des performances mécaniques améliorées. Ensuite, pour fournir une application pour les nanocomposites PVDF-g-BaTiO3 préparés, ces derniers ont été utilisés comme liant pour préparer un matériau de cathode pour les batteries. La procédure de calandrage a été utilisée pour préparer les films d'électrode et a permis d'obtenir une structure uniforme et des performances de cyclage amélioréesNanocomposite materials present unique physic-chemical properties that cannot be obtained using one component. Thus, the improvement in the properties of such materials have resulted in major interest for versatile fields. Dielectric nanocomposite materials with high energy density exhibit promising performances for energy storage applications. Major efforts have been conducted to combine the efficient properties and high dielectric constant of ceramics with the flexibility and easy processing of polymers. Thus, this thesis focuses on the development and characterizations of nanocomposites based on BaTiO3 ceramic and fluoropolymers. First, the synthesis of PVDF-g-BaTiO3 was realized using RAFT polymerization of VDF from the surface of functionalized nanoparticles, using different BaTiO3 concentrations, and the effect of such percentage on the final properties was studied. Results showed the successful grafting of PVDF leading to nanocomposites with enhanced thermal stability. Furthermore, the successful grafting of PVDF onto the functionalized nanoparticles was mainly proved by HRMAS NMR spectroscopy, which was used for the first time to characterize the prepared nanocomposites. The dielectric properties of such materials were investigated, and reveals the existence of three relaxations: the first one was attributed to the well-known β secondary relaxation in PVDF, the second one was assigned to the crystalline fraction in the polymer, while the third relaxation was assigned to interfacial polarization arising from the presence of fillers and impurities in the system. However, the relaxation related to glass transition temperature could not be observed due to the high crystallinity of the polymer. Solution blending strategy was also used to prepare nanocomposite materials consisting of PVDF-g-BaTiO3/P(VDF-co-HFP) and the prepared films were fully characterized. The uniform distribution of PVDF-g-BaTiO3 nanocomposites in the copolymer matrix leads to enhanced mechanical performances resulting in increased Young’s modulus. Then, to supply an application for the prepared PVDF-g-BaTiO3 nanocomposites, those later were used as binder to prepare cathode material for batteries. Calendering procedure was used to prepare the electrode films and enabled to obtain uniform structure and enhanced cycling performances
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Ménard, Mathilde. "Synthèse de nanoparticules hybrides de type coeur-coquille à visées théranostiques." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAE050/document.
Full textAbstract:
Le but de ce travail de thèse a été de synthétiser de nouveaux nano-objets pour le diagnostic et le traitement du cancer. Ainsi, nous avons développé des nanoparticules hybrides constituées d'un noyau inorganique recouvert d'une couche organique de sérum albumine humaine (HSA). Le noyau inorganique est un composite constitué d'un cœur d'oxyde de fer (IO) et d'une coquille de silice mésoporeuse (MS). L’IO permet, grâce à ses propriétés magnétiques, le diagnostic par imagerie par résonance magnétique (IRM) et la thérapie par hyperthermie magnétique (HM), tandis que les porosités de la MS permettent l’encapsulation de médicaments pour la chimiothérapie. La taille des pores de la coquille MS a été modulée afin d’augmenter le taux d’encapsulation en médicament et la taille du cœur d’IO a été ajustée pour améliorer les propriétés d’HM et d'IRM. L'utilisation d’un revêtement final d’HSA en tant que gatekeeper pour la délivrance de médicaments contrôlée par action enzymatique a également été étudiée. En parallèle, des nanocapsules d’HSA chargées en médicament ont été synthétisées. Enfin, les activités biologiques de ces nanoparticules ont été testées sur différentes lignées cellulaires cancéreusesThe aim of this PhD work was to synthesize and test new nano-objects for the diagnosis and treatment of cancer. For this purpose, we developed hybrid nanoparticles made of an inorganic core surrounded by a human serum albumin (HSA) organic coating. The inorganic core is a composite by itself as it is made of an iron oxide core (IO) surrounded by a mesoporous silica (MS) shell. The IO core ensures, through its magnetic properties, diagnosis by magnetic resonance imaging (MRI) and therapy by magnetic hyperthermia, whereas the MS shell allows the loading of anticancer drugs for chemotherapy within its porosities. The pore sizes of the silica shell were modulated to enhance the drug loading content and the IO core size was also tuned to improve magnetic hyperthermia as well as T2 MRI imaging properties of the final core-shell system. The use of a thick shell of HSA as gatekeeper for controlled drug delivery triggered by its degradation with proteases was also studied. In parallel the synthesis of drug loaded HSA nanocapsules using MS as sacrificial template was performed. Finally, the biological activities of these nanoparticles were tested on various cancer cell lines
Book chapters on the topic "Hybrid Core-Shell Nanoparticles"
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Büyüktiryaki, Sibel, Rüstem Keçili, Ebru Birlik Özkütük, Arzu Ersöz, and Rıdvan Say. "Synthesis of Core-Shell Magnetic Nanoparticles." In Handbook of Magnetic Hybrid Nanoalloys and their Nanocomposites, 65–106. Cham: Springer International Publishing, 2022. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-90948-2_9.
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Büyüktiryaki, Sibel, Rüstem Keçili, Ebru Birlik Özkütük, Arzu Ersöz, and Rıdvan Say. "Synthesis of Core-Shell Magnetic Nanoparticles." In Handbook of Magnetic Hybrid Nanoalloys and their Nanocomposites, 1–42. Cham: Springer International Publishing, 2022. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-030-34007-0_9-1.
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Chen, Feng, and Weibo Cai. "Chapter 16. Recent Advances in The Engineering of Silica-Based Core@Shell Structured Hybrid Nanoparticles." In Hybrid Nanomaterials, 415–38. 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300 Boca Raton, FL 33487-2742: CRC Press, 2016. http://dx.doi.org/10.1201/9781315370934-17.
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4
Chava, Rama Krishna. "Hydrogen Gas-Sensing Application of Au@In2O3 Core–Shell Hybrid Nanoparticles." In Noble Metal-Metal Oxide Hybrid Nanoparticles, 499–516. Elsevier, 2019. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-814134-2.00023-1.
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5
Chen, Feng, and Weibo Cai. "Recent Advances in The Engineering of Silica-Based Core@Shell Structured Hybrid Nanoparticles." In Hybrid Nanomaterials, 415–38. CRC Press, 2017. http://dx.doi.org/10.1201/9781315370934-16.
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6
N’Konou, Kekeli, and Philippe Torchio. "Optical Absorption Modeling of Plasmonic Organic Solar Cells Embedding Ag–SiO2 Core–Shell Nanoparticles." In Noble Metal-Metal Oxide Hybrid Nanoparticles, 265–82. Elsevier, 2019. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-814134-2.00013-9.
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Goracinova, Katerina, Nikola Geskovski, Simona Dimchevska, Xue Li, and Ruxandra Gref. "Multifunctional core–shell polymeric and hybrid nanoparticles as anticancer nanomedicines." In Design of Nanostructures for Theranostics Applications, 109–60. Elsevier, 2018. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-813669-0.00004-x.
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Saliev, Timur, Alma Akhmetova, and Gulsim Kulsharova. "Multifunctional hybrid nanoparticles for theranostics * *All authors have contributed equally to this work." In Core-Shell Nanostructures for Drug Delivery and Theranostics, 177–244. Elsevier, 2018. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-08-102198-9.00007-7.
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Iravani, Siavash. "Core-shell hybrid nanoparticles: Production and application in agriculture and the environment." In Multifunctional Hybrid Nanomaterials for Sustainable Agri-Food and Ecosystems, 21–32. Elsevier, 2020. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-821354-4.00002-9.
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10
Shilova, O. A., T. V. Khamova, G. P. Kopitsa, and M. M. Sychov. "Synthesis and study of multiferroic and ferroelectric ‘core-shell’ powders for application in electronic devices for medicine and ecology." In Biocompatible Hybrid Oxide Nanoparticles for Human Health, 183–207. Elsevier, 2019. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-815875-3.00010-2.
Full textConference papers on the topic "Hybrid Core-Shell Nanoparticles"
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Yadav, Sumit, Anita Devi, and Arijit K. De. "Generalized Lorenz-Mie theory of nonlinear optical trapping of core/shell hybrid nanoparticles." In Complex Light and Optical Forces XVI, edited by David L. Andrews, Enrique J. Galvez, and Halina Rubinsztein-Dunlop. SPIE, 2022. http://dx.doi.org/10.1117/12.2610747.
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Illath, Kavitha, Srabani Kar, Syrpailyne Wankhar, Moeto Nagai, Fan-Gang Tseng, and Tuhin Subhra Santra. "Gold-Polystyrene Core-Shell Hybrid Nanoparticles Mediated Highly Efficient Intracellular Delivery Using Light Pulses." In 2021 IEEE 34th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). IEEE, 2021. http://dx.doi.org/10.1109/mems51782.2021.9375300.
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Ozel, Ilkem Ozge, Tuncay Ozel, Donus Tuncel, and Hilmi Volkan Demir. "Au-silica core/shell hybrid nanoparticles furnished with CdTe nanocrystals for enhanced plasmon-exciton interactions." In 2010 23rd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society (Formerly LEOS Annual Meeting). IEEE, 2010. http://dx.doi.org/10.1109/photonics.2010.5699020.
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