• 제목/요약/키워드: superparamagnetic

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Superparamagnetic Gd- and Mn-substituted Magnetite Fluids Applied as MRI Contrast Agents

  • Kim, Jong-Hee;Lee, Chang-Hyun;Lee, Sang-Kuk
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권6호
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    • pp.1305-1308
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    • 2009
  • The experimental particle samples included ($Mn_{0.1}Fe_{0.9}$)O-$Fe_2O_3$ and FeO-($Gd_{0.1}Fe_{0.9}$)$_2O_3$ with $Mn^{2+}\;and\;Gd^{3+}$ substitutions in inverse spinel $Fe_3O_4$. A lecithin surfactant was adsorbed onto the magnetic particles by ultrasonication. The samples prepared showed excellent dispersibility at the mean size of 13 nm; their saturation magnetization values were 63 emu/g for the bare and Mn-substituted magnetites, and 56 emu/g for the Gd-substituted magnetite. The crystal structure of the substituted magnetites was very similar to that of the bare magnetite, due to a small amount of 0.1 mole fraction substituted in synthesizing the magnetite. The magnetite fluids, according to T2-weighted MR images, effectively diminished the signal intensity in the liver and spleen of Sprague-Dawley rats.

Glassy Dynamics in Giant Magnetoresistive Melt-spun Co-Cu

  • Idzikowski, B.;RoBler, U.K.;Handstein, A.;Eckert, D.;Wolf, M.;Nenkov, K.;Muller, K.H.
    • Journal of Magnetics
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    • 제4권3호
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    • pp.76-79
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    • 1999
  • We report results on metastable CuCo ribbons at low Co contents (2 and 10 at %), which were prepared by conventional melt-spinning technique and subsequent annealing. The properties of these materials cannot consistently be described by those of an assembly of superparamagnetic single-domain particles. Magnetic measurements related to magnetic dynamics reveal spin-glass-like properties. Especially, we find very slow nonequilibrium relaxation processes in Co10Cu90, which depend on prehistory, when probing the relaxation of the resistivity. The results are clear evidence for frustrated interaction effects due to magnetic couplings between Co clusters or precipitates in these alloys.

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Fluorescently Labeled Nanoparticles Enable the Detection of Stem Cell-Derived Hepatocytes

  • Ha, Young-Eun;Shin, Jin-Sup;Lee, Dong-Yun;Rhim, Tai-Youn
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권6호
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    • pp.1983-1988
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    • 2012
  • Stem cell transplantation is emerging as a possible new treatment for liver cirrhosis, and recent animal studies have documented the benefits of stem cell therapy in a hepatic fibrosis model. However, the underlying mechanism of stem cell therapy is still unclear. Among the proposed mechanisms, the cell replacement mechanism is the oldest and most important, in which permanently damaged tissue can be replaced by normal tissue to restore function. In the present study, Cy5.5-labeled superparamagnetic iron oxide (SPIO) was used to label human mesenchymal stem cells. The uptake of fluorescently labeled nanoparticles enabled the detection and monitoring of the transplanted stem cells; therefore, we confirmed the direct incorporation and differentiation of SPIO into the hepatocyte-like transplanted stem cells by detecting human tyrosine aminotransferase (TAT), well-known enzymatic marker for hepatocyte-specific differentiation.

Liquid Phase Deposition of Transition Metal Ferrite Thin Films: Synthesis and Magnetic Properties

  • Caruntu Gabriel;O'Connor Charles J.
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권11호
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    • pp.703-709
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    • 2006
  • We report on the synthesis of highly uniform, single phase zinc and cobalt thin films prepared by the Liquid Phase Deposition (LPD) method. X-Ray diffraction, TGA and EDX measurements support the assumption that the as deposited films are constituted by a mixture of crystallized FeOOH and amorphous M(OH)$_2$ (M=Co, Zn) which is converted upon heat treatment in air at 600?C into the corresponding zinc ferrites. The films with adjustable chemical compositions are identified with a crystal structure as spinel-type and present a spherical or rod-like microstructure, depending on the both the nature and concentration of the divalent transition metal ions. Zinc ferrite thin films present a superparamagnetic behavior above blocking temperatures which decrease with increasing the Zn content and are ferromagnetic at 5 K with coercivities ranging between 797.8 and 948.5 Oe, whereas the cobalt ferrite films are ferromagnetic at room temperature with magnetic characteristics strongly dependent on the chemical composition.

Control of Crystal Phase and Agglomeration of Iron Oxide Nanoparticles in Gas Phase Synthesis

  • Lee, Chang-Woo;Lee, Jai-Sung
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.424-425
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    • 2006
  • The effects of reaction temperature and precursor concentration on the microstructure and magnetic properties of ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanoparticles synthesized as final products of iron acetylacetonate in chemical vapor condensation (CVC) were investigated. Pure ${\gamma}-Fe_2O_3$ phase was obtained at temperature above $900^{\circ}C$ and crystallite size of ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanoparticles decreased with lowering precursor concentration. Also, the coercivity decreases with decreasing crystallite size of nanopowder. The lowest coercivity was 7.8 Oe, which was obtained from the ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanopowder sample synthesized at precursor concentration of 0.3M. Then, the crystallite size of ${\gamma}-Fe_2O_3$ nanoparticles was 8.8 nm.

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MAGNETIC PROPERTIES OF NANOCRYSTALLIZED METALLIC GLASSES AT ELEVATED TEMPERATURES

  • Lachowicz, Henryk K.
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.589-596
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    • 1995
  • In the present paper some of the magnetic properties of the nanocrystalline Fe-based magnets produced by an appropriate annealing of their metallic glass precursors are reviewed. These properties are discussed on the grounds of their characteristics measured at the elevated temperatures. It is shown that the effective magnetostriction these magnets display, results from the competition among two contributions of the opposite sign originating from the individual magnetic phases, crystalline phase and the residual glassy matrix in which the nanocrystallites are embedded. It is also shown that at certain conditions the magnets considered expose superparamagnetic behavior and that their isothermal magnetization characteristics can successfully be used to calculate the distribution of the particle volumes. Application of the recently invented new genetic algorithm method, a powerful tool to calculate these distributions is, finally, presented.

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Crystallographic and Magnetic Properties of Iron Oxide Nanoparticles for Applications in Biomedicine

  • Lee, Sang-Won;Woo, Kyoung-Ja;Kim, Chul-Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권3호
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    • pp.83-85
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    • 2004
  • Magnetic nanoparticles have been investigated for use as biomedical purposes for several years. For biomedical applications the use of particles that present superparamagnetic behavior at room temperature is preferred [1-4]. To control the magnetic materials by magnetic field is essential locate particle to the suitable destination on feeding by injection. In order to use them properly, the particles should be nano size. However there are many difficulties in applications, because there is lack of identifications in nano magnetic properties. In our studies, structural and magnetic properties of iron oxide nanoparticles were investigated by XRD, VSM, TEM, and Mossbauer spectroscopy. At 13 K, hyperfine fields of ${\gamma}-Fe_2O_3$ were 516 kOe and 490 kOe, that of $Fe_3O_4$ were 517 kOe and 482 kOe. The saturation magnetizations were 21.42 emu/g and 39.42 emu/g. The particle size of powders is 5~19 nm.

Superparamagnetic Iron Oxide-Enhanced MRI를 이용한 간섬유화의 평가: 영상의학적 비침습적 간섬유화 지표가 AST/혈소판 비와 상관 관계가 있는가? (Evaluation of Fibrosis in Liver Cirrhosis by Superparamagnetic Iron Oxide (SPIO)-Enhanced MR Imaging: Does the Radiological Non-Invasive Fibrosis Index Correlate with the Laboratory Non-Invasive Fibrosis Index?)

  • 김신기;이창희;김경아;최재웅;이종미;박철민
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제12권2호
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    • pp.115-122
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    • 2008
  • 목적: SPIO-enhanced MRI상에서 얻은 radiological non-invasive hepatic fibrosis index (RNHFI)와 AST/혈소판 비(AST to platelet ratio index, APRI)간의 상관관계를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 5년동안 SPIO-enhanced MRI를 시행받은 환자들을 대상으로 하였다. 환자들을 간경변 집단과 비(非)간경변 집단으로 분류했다. PACS를 이용, 각 환자의 SPIO-enhanced MRI에서 RNHFI (간실질 신호강도 표준편차의 평균(SD), 잡음교정 변이계수(CV))를 산출했고, 각 환자의 실험실 검사 결과를 이용, APRI를 산출했다. Student's t-test를 이용하여 두 집단간의 RNHFI와 APRI의 차이를 비교했다. 각 집단에서, RNHFI와 APRI간의 이변량 상관분석을 시행했다. 결과: 간경변 집단에서, SD, CV의 평균은 각각 $10.3{\pm}3.7$, $0.19{\pm}0.08$였다. 비간경변 집단에서, SD, CV의 평균은 각각 $6.5{\pm}1.6$, $0.08{\pm}0.05$였다. 두 집단의 평균 APRI는 각각 $2.04{\pm}1.7$, $0.32{\pm}0.32$였다. RNHFI와 APRI는 두 집단 사이에서 의미 있는 차이를 보였다 (p<0.05). 간경변 집단에서, SD와 APRI는 양의 상관관계를 보였다 (r=0.5, p<0.001). 결론: SD값이 간섬유화의 간단하고 유용한 예측 인자가 될 수 있을 것으로 기대된다.

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자기공명 담도췌장조영술에서의 SPIO 조영제의 유용성 평가 (Evaluation of Usefulness of SPIO (Superparamagnetic iron oxide) Contrast Agent in MRCP (Magnetic resonance cholangiopancreatography))

  • 홍인식;이해각;조재환;김현주;장현철;박철수;이선엽;구은회;동경래;조무성
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.143-148
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    • 2011
  • 담낭 결석 환자 중 MRCP를 시행한 환자를 대상으로 SPIO 제제의 조영제를 경구 주입 전, 후를 정량적으로 비교 분석하여 그 유용성을 알아보고자 하였다. 2009년 01월부터 2010년 02월까지 담석증을 보이는 환자 36명을 대상으로 SPIO를 경구 투입한 그룹과 투입하지 않은 그룹으로 나누어 1.5T MR scanner를 사용하여 호흡 정지 기법과 호흡 유발 기법을 이용한 T2강조 영상을 획득 하였다. 측정 부위는 호흡 정지 기법을 이용한 T2강조 영상에서는 담낭의 중앙 부위와 주위 조직의 측정을 위해 담낭 중앙을 기준으로 전, 후로 각각 15mm 떨어진 부위에 위치시켰으며 호흡 유발 기법을 이용한 T2강조 영상에서는 담낭의 중앙 부위와 간의 5,6 구역에 위치시켰다. 실험에 대한 정량적 분석방법으로 두 그룹에서 관심영역의 신호대 잡음비를 구하고 평균화 하였으며 담낭의 신호대 잡음비를 기준으로 각각 관심영역의 대조도대 잡음비를 구하고 평균화 하여 두 그룹 간에 수치를 비교 분석하였다. 두 그룹에서의 대조도대 잡음비는 투입한 그룹에서 높은 대조도대 잡음비를 보였다.

급성 신부전 쥐 모델에서 자기 표지된 인간 제대정맥 내피세포의 연속 자기공명영상 (Serial MR Imaging of Magnetically Labeled Humen Umbilical Vein Endothelial Cells in Acute Renal Failure Rat Model)

  • 이선주;이상용;강경표;김원;박성광
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제17권3호
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    • pp.181-191
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    • 2013
  • 목적: 급성 신부전 쥐 모델에서 상자성 철 산화물 (superparamagnetic iron oxide(SPIO)로 표지한 인간탯줄혈관내피 세포를 자기공명영상으로 추적할 수 있는지 그 유용성을 평가하고자 하였다. 대상과 방법: 인간탯줄혈관내피 세포를 SPIO와 poly-L-lysine (PLL) 혼합물로 표지 하였다. SPIO 농도에 따라서 이완율, 세포 생존율, 표지 안정성을 SPIO 농도의 변화에 따라 평가하였다. 인간탯줄혈관내피 세포를 급성 신부전 쥐 모델에서 꼬리정맥을 통하여 주사하였다. MR을 이용한 추적 검사는 $T2^*$ 경사에코 MR 영상을 이용하였다. 1, 3, 5, 7일째 추적한 MR 영상 소견을 조직 소견과 서로 견주어 보았다. 결과: SPIO-PLL 혼합물을 표지 한 후 Prussian blue 염색에서 평균 $98.4{\pm}2.4%$ 세포가 양성반응을 보였다. 3일과 5일 후 측정한 이완율은 1일에 비해 큰 차이가 없었다. 인간탯줄혈관내피 세포를 SPIO로 표지 한 후 안정성이 유지됨을 알 수 있었다. 추적 MR 영상에서 급성신부전을 유도한 왼쪽 신장 외곽 신 수질에서 신호강도 소실을 보였으나 오른쪽은 정상이었다. 3, 5, 7일 후 촬영한 영상에서 왼쪽 신 수질에서 보인 신호강도 소실이 점차 사라졌으나 오른쪽 신장에서는 여전히 특별한 변화를 보이지 않았다. 조직학 검사에서도 MR 영상의 신호강도 소실이 Prussian blue 염색을 보인 부분과 일치하였다. 면역화학적 분석에서 신 수질에서 보인 세포들이 인간탯줄혈관내피 세포임을 확인하였다. 결론: MR 영상은 급성 신부전 치료의 한 방법인 세포 치료의 경우 세포 추적 검사에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.