ჯანო მარხულია

The most conventional method for obtaining Fe3O4 or γ-Fe2O3 is chemical co-precipitation. In our work, we propose a simple and cost-effective method for obtaining colloidal suspensions composed of Fe3O4 nanoparticles coated with CA and dispersed in a liquid carrier (distilled water). Our particles were synthesized by chemical co-precipitation with ultrasonication (sonolysis) in a low vacuum environment [1,2]. Before coating with CA, the obtained IONPs were processed by electrohydraulic discharges in the high discharge current (HC) (several tens of Amperes) and low discharge current (LC) (several Amperes) modes in water medium using pulsed direct current (PDC). X-ray Powder Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Dynamic Light Scattering (DLS), Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV VIS), and Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) were used to characterize the obtained samples.

Breast cancer is the most commonly diagnosed tumor formation in women around the world, which is also the leading cause of female cancer mortality. Although significant progress has been made in the diagnosis and therapy of breast cancer, early detection of disease and antimetastatic treatment still remain a serious problem. The development of the next generation of cancer therapy modalities is relevant in modern oncology. Nanotechnology offers promising prospects in this direction. Recently, the uptake of multifunctional iron oxide nanoparticles, combining both therapeutic and diagnostic capabilities, is gaining increasing attention in terms of cancer treatment, diagnosis, and targeted drug delivery. This study is dedicated to the synthesis of Citric acid-modified Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles (SPIONs) functionalized with an anti-cancer drug Doxorubicin (DOX), using a controlled chemical co-precipitation method and study in vitro cytotoxicity of obtained magnetic nanofluids (containing Bare, Citric acid-coated, and DOX-loaded IONPs) on 4T1 tumorigenic epithelial cell lines (Figure 1). The synthesized samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Small-Angle X-ray Scattering (SAXS), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), and UV-VIS spectrophotometry. To properly analyze and understand the behavior of 4T1 cancer cells after administrating Bare, Citric acid modified, and DOX-loaded IONPs in comparison with free DOX, a complex set of in vitro tests were used, including MTT assay, determination of the cell cycle, and IONPs uptake. Synthesized magnetic nanofluids containing Iron ox-ide nanoparticles (both Bare and modified with citric acid), revealed cytotoxicity on 4T1 cancer cells. However, the results showed the advantage of a combination of doxorubicin and magnetic nanoparticles. The DOX-loaded IONPs were more able to inhibit the growth and proliferation of 4T1 breast cancer cells in vitro, indicating that the system has the potential to act as an antitumor chemotherapeutic agent.

Among the broad range of nanoscale materials such as Fe3O4, γ-Fe2O3, CоFe2O4, ZnFe2O4, and BaFe12O19 investigated for biomedical use. Superparamagnetic nanoparticles (SPIONs) of magnetite (Fe3O4) and maghemite (γ-Fe2O3) have attracted significant attention due to their biocompatibility and good magnetic properties, which implies their sensibility to applied external magnetic fields. They can be applied in multifunctional approaches by encapsulation of the particles with a suitable coating substance [1, 2] for controlled drug delivery of therapeutic agents in vivo applications [3]. Other applications are found in the area of magnetic resonance imaging, tissue repair, immune analysis, biological fluids detoxification, magnetic hyperthermia, and cell separation. A simple and cost-effective method was developed to obtain Folic Acid (FA) - conjugated Magnetic Nanoparticles (MNs). Colloidal suspensions composed of a single domain of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) dispersed in a liquid carrier (distilled water) were synthesized by in-situ co-precipitation and ultrasonication (sonolysis) in a vacuum environment (0.98 Mpa). Before conjugation was obtained MNs were processed by electrohydraulic discharges (see Fig. 1.) in two modes: the high discharge current (HC) (several tens of Amperes) and low discharge current (LC) (several Amperes) mode in an aqueous system using a pulsed direct current (PDC). The processing was performed in a low-pressure reactor at high voltage (1-1.5 kV). HC and LC mode regulated by the distance between discharge rods (from 1.5 to 3 mm). The X-ray Powder Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Dynamic Light Scattering (DLS), Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV-VIS), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) and Small-Angle Neutron Scattering (SANS) were used to characterize obtained samples.

Iron oxide nanoparticles (IONPs) are of great interest for researchers working in different fields of physics, chemistry, biology, and medicine. Growing interest is based on their physical-chemical and pharmacokinetic properties. A well-known method of synthesis of IONPs is chemical co-precipitation. Although this method is distinguished by its simplicity, cheapness, and the possibility of producing in a largescale, its main drawback is that it is impossible to uniformly distribute the concentrations of reactants, and control the nucleation and crystal growth. Small-angle neutron scattering (SANS) and small-angle X-ray scattering (SAXS) were used for the determination of the microscale or nanoscale structure of particle systems in terms of average particle sizes, shapes, size distribution, and surface-to-volume ratio. Additional information was obtained on the colloidal stability, the quality of the dispersion, and the amount and character of the possible particle aggregation. We used Dynamic light scattering (DLS) technique to determine the size distribution profile of small particles in suspension in order to calculate hydrodynamic radius of aspheres. For assessment of stability of colloidal dispersions, we measure the zeta potential of the samples. The magnitude of the zeta potential indicates the degree of electrostatic repulsion between adjacent, similarly charged particles in a dispersion. The proposed approach, as shown by preliminary studies, significantly improves the dispersion of the solution. Strong oscillations associated with the electrohydraulic effect, additionally disperse the chemically synthesized particles. In the present work, we overview trends of the technique of nanomaterial production and processing by pulsed high voltage discharge in solution/water. This work is supported by National Shota Rustaveli National Science Foundation (Grants # # PhDF2016–59 and Ys17–15) and by Central European Research Infrastructure Consortium (Elettra – Proposal No: 20177016).

We propose electrohydraulic discharges assisted chemical co-precipitation technique in order to develop a simple, cost-effective, large-scale manufacturing of bio-applicable iron oxide nanoparticles involving plasma arc discharges in base solution. By this method, as preliminary experiments shows, we obtain better dispersing the formed nanoparticles at the initial stage, process their surface (static stabilization, H and OH radical addition for better absorbance) by pulsed discharges, and add to the fluid the bactericidal properties. After that, the covering (stabilizing) of the monodisperse nanoparticles with surfactant is relatively easy to follow, with bioactive molecules (dextran, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, etc.), followed by washing from chemical reaction residuals, additional ultrasound homogenization, and centrifugation.

Transition electron microscopy, vibrating sample magnetometer, VIS spectrophotometry, and bactericidal research was used to characterize obtaining samples. 

Surface-modified superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) are a kind of novel functional materials, which have been widely used in various areas. The main requirements to magnetic nanoparticles for biomedical applications are the nontoxicity, biocompatibility and high-level accumulation in the target tissue or organ, chemical stability, simplicity and reproducibility of synthesis. The composition and characteristics of the SPION surface have a strong influence on their stability, distribution, and biocompatibility, with regard to cellular uptake and cytotoxicity. This study is focused on the development of the synthesis of aqueous suspensions of SPIONs stabilized with hydrophilic polymer - polyethylene glycol (PEG). Iron oxide nanoparticles were synthesized via a controlled co-precipitation technique in the vacuum environment. Crystalline structures and particle sizes obtained iron oxide nanoparticles were characterized using X-ray diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Magnetic properties were studied using the Vibrating Sample Magnetometer (VSM). Also, investigated the influence of PEG-coated SPIONs on the viability of the bacterial colonies of the Staphylococcus epidermidis. The detected bactericidal effect was time and growth phase-dependent. The outcomes of this study will further lead to the possible application of SPIONs for human chronic wound healing.

რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების შემცველი მანიტური ნანოსითხეების კვლევების რიცხვი სხვადასხვა სამეციერო მიმართულებებით სწრაფად მზარდია განსაკუთრებულია მათდამი ინტერესიო ბიოსამედიცინო მიმართულებით, კერძოდ კი მაგნიტურ-რეზონანსულ (MRI) ტომოგრაფიაში კონტრასტის გაუმჯობესებისათვის, წამლის მიზნობრივი მიწოდების სისტემებში, ჰიპერთერმიულ მკურნალობაში, აგრეთვე ბიოლოგიური მასალების მარკირებასა და განცალკევებაში. ამ უკანასკნელი ათი წლის განმავლობაში საკმაოდ დიდი რაოდებობის კვლევები განხორციელდა მანიტურ ნანონაწილაკებზე, მათ შორის კი მაგნეტიტი (Fe3O4) და მაგჰემიტი წარმოადგენენ იმედისმომცემ და პოპულარულ კანდიდატებს მათი კარგი ბიოთავსებადობის გამო. ძირითადი ტექნოლოგიური გამოწვევები დაკავშირებულია შემდეგი თვისებების გასაუმჯობესებლად: სასურველ გამხსნელებში ნანონაწილაკების ზომის, ფორმის, სტაბილურობისა და დისპერსიულობის ზუსტი კონტროლი.

ძირითადი ტექნოლოგიური გამოწვევები დაკავშირებულია შემდეგი თვისებების გასაუმჯობესებლად: სასურველ გამხსნელებში ნანონაწილაკების ზომის, ფორმის, სტაბილურობისა და დისპერსიულობის ზუსტი კონტროლი. ეს მიმოხილვა ორიენტირებულია სუპერპარამაგნიტური რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების სინთეზზე (SPIONs). PVA4–88–ით შემოგარსული რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკები სინთეზირებული იყო ორი მეთოდით: პირველ შემთხვევაში, რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების PVA4–88–ით შემოგარსვა განხორციელდა მაგნიტური ნანონაწილაკების სინთეზის შემდეგ, ხოლო მეორე შემთხვევაში – სინთეზის პროცესში. ორივე შემთხვევაში რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკები სინთეზირებული იყო მოდიფიცირებული ქიმიური თანადალექვის მეთოდით, კერძოდ კი კონტროლირებადი თანადალექვის ტექნიკით ერთ რეაქტორში, ვაკუუმურ გარემოში Fe2+-ის არასასურველი კრიტიკული დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად. მიღებული PVA-ით შემოგარსული ბიოთავსებადი 10-20 ნმ ზომის ნანონაწილაკების სადისპერსიო არის pH ≈ 7.4, ხოლო დისპერსიული ფაზის შემცველობა შეადგენდა 0.02-1% w/v. სინთეზირებული რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების კრისტალური სტურქტურა დახასიათდა რენტგენული სხივების დიფრაქციის (XRD) მეთოდით. გამჭოლ ელექტრონული მიკროსკოპით (TEM) გაზომილი ნაწილაკების ზომები შეადგენს დაახლოებით 10-20 ნმ. გარდა ამისა, ასევე გამოკვლეულია მიღებული ნიმუშების მაგნიტური თვისებები. მერხევი ნიმუშის მაგნიტომეტრული (VSM) კვლევები მიუთითებს, ფერონანოსითხეში სუპერპარამაგნიტური ნანონაწილაკების არსებობაზე, ამასთან დაიმზირა ოთახის ტემპერატურაზე, მაღალ და დაბალ ველებში,ნანონაწილაკების შემომგარსველი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების (PVA-ს) ზეგავლენა დამაგნიტებულობის მნიშვნელობაზე.  

მოცემულ ნაშრომში მართვადი ქიმიური თანადალექვის მეთოდით სინთეზირებულია პოლიეთილენ გლიკოლით (პეგ) მოდიფიცირებული რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების შემცველი მაგნიტური ნანოსითხე. ჩატარებულია სინთეზირებული მასალის გამჭოლი ელექტრონულ მიკროსკოპიული, რენტგენოსტრუქტურული და მაგნიტომეტრული კვლევები. ასევე გამოკვლეულია მიღებული მასალის ბაქტერიციდული ზემოქმედება  სტაფილოკოკ ეპიდერმიდზე. დადგენილია პეგ-ით მოდიფიცირებულ რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების მორფოლოგია, სტრუქტურული შემადგენლობა, მაგნიტური მახასიათებლები და ზომების მიხედვით განაწილება.   ბაქტერიოციდული კვლევების თანახმად, პეგ-ით შემოგარსულ Fe3O4-ის ნანონაწილაკებს გააჩნიათ ბაქტერიციდული ეფექტი და ნაჩვენებია, რომ ეს ეფექტი დამოკიდებულია ბაქტერიების ზრდის ფაზაზე.  

ჩვენ განვიხილავთ Fe3O4-ის ნანოლეგირების ზეგავლენას mgB2-ის ზეგამტარულ თვისებებზე. ამისათვის, ჩვენ, მაგნიტური ნანონაწილაკების სინთეზის ცნობილ სქემაში პირველად ჩავრთეთ ელექტროჰიდრავლიკური ეფექტი (იუტკინის ეფექტი) რათა მნიშვნელოვნად შემცირდეს ნაწილაკების საშუალო ზომა. ნანო-Fe3O4-ის ნანონაწილაკებით (სხვადასხვა ზომის) დოპირებული პოლიკრისტალური MgB2 ნიმუშები სინთეზირებული იყო ერთმანეთში კარგად შერეული მაღალი ხარისხის Mg, B და ნანო-Fe3O4 ფხვნილების ინკაფსულაციით. ზეგამტარობაზე მაგნიტური ნაწილაკების ეფექტის შესწავლის მიზნით სინთეზირებულ იქნა (MgB2)0.98 (Fe3O4)0.02 კომპოზიტები სხვადასხვა ტემპერატურებზე შეცხობის გზით. ზეგამტარი თვისებები გამოკვლეულ იქნა მაღალ (750C) და დაბალ (3500c) ტემპერატურაზე შეცხობილი ნიმუშებისთვის. ჩვენ გამოვიკვლიეთ mgB2-Fe3O4 კომპოზიტურ მასალაში მაგნეტიტის Fe3O4 ნანონაწილაკების რამდენიმე განსხვავებული კონცენტრაციის დამატების ეფექტი კერძოდ კი ეგავლენა მიკროსტრუქტურაზე, Tc კრიტიკულ ტემპერატურზე და Jc  კრიტიკული დენის სიმკვრივიზე. ექსპერიმენტული გაზომვები ჩატარდა რენტგენული სხივების დიფრაქციის (XRD), ენერგოდისპერსიული რენტგენული სპექტროსკოპიის (EDS) და მერხევი ნიმუშის მაგნიტომეტრიის (VSM) მეთოდების გამოყენებით.

დამუშავებულია ბიოსამედიცინო დანიშნულების მაგნეტიტის (Fe3O4) ნანონაწილაკების შემცველი ფერომაგნიტური სითხის სინთეზისა და სხვადასხვა სურფაქტანტებით სტაბილიზაციის ორიგინალური მეთოდი და შესწავლილია მათი მაგნიტური და ოპტიკური თვისებები. განხილულია ფერომაგნიტურ სითხეში მაგნიტური ნაწილაკების მაღალდისპერსიულობისა და ზომების ერთგვაროვანი განაწილებისათვის ელექტროჰიდრავლიკური მეთოდის გამოყენების პერსპექტიულობა. ასევე გამოკვლეულია სხვადასხვა ბიოთავსებადი სურფაქტანტით (PEG4000, PEG6000) შემოგარსული და ულტრაბგერით დამუშავებული ნანონაწილაკების დისპერსიულ არეში სტაბილიზაციასთან დაკავშირებული საკითხები. მერხევი ნიმუშის ვიბრაციული მაგნიტომეტრით (VSM), ოთახის ტემპერატურაზე გადაღებულია დაუმუშავებელი და ულტრაბგერით და ელექტროჰიდრავლიკით დამუშავებული ნიმუშების დამაგნიტებულობის მრუდები, რომელთა ანალიზის საფუძველზე დადგენილია ელექტროჰიდრავლიკური ეფექტისა და ულტრაბგერით დამუშავების ზეგავლენა ფერომაგნიტური ნანოსითხის დამაგნიტებულობაზე. ასევე შესწავლილია სურფაქტანტის მოლეკულების როლი დისპერსიულ არეში ფერომაგნიტური ნანონაწილაკების განაწილებაზე.

The development of the synthesis of stable aqueous suspensions of superparamagnetic iron oxide nanoparticles stabilized with unmodified polyethylene glycol (PEG) at two molecular weights (4000 and 6000 Da) and dextran-40 has been reported. The obtained biocompatible polymer (PEG)m and dextran coated nanoparticle dispersive solution with pH ?? 6.5 and solid phase content ranging from 0.02-0.75 % w/v has been investigated for optical and magnetic properties. Biomedical application requires the biocompatible superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION), which are stable and well dispersed in water at physiological pH or in physiological salinity. Biocompatible 10-20 nm sized SPIONs have been synthesized via co-precipitation method in the vacuum environment. These SPIONs have been modified with PEG and dextran in one-pot synthesis. Vibrating Sample Magnetometer (VSM) studies show the effect of phase transformations on the magnetic properties of the nanoparticles and surfactant influence on the characteristic of the magnetization at room temperatures into high and low magnetic fields.

სუპერპარამაგნიტური რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკები სტაბილიზირებულია ორი მოლეკულური წონის (4000 და 6000 Da) პოლიეთილენ გლიკოლით (PEG) და PEG/რკინის რამდენიმე თანაფარდობით. გამოკვლეულია, მიღებული ბიოთავსებადი პოლიმერით (პოლიეთილენ გლიკოლ-PEG) შემოგარსული ნანონაწილაკების შემცველი დისპერსიული ხსნარის (pH ≈ 6,5; მყარი ფაზის შემცველობა 0,02-0,75 % w/v-მდე) ოპტიკური და მაგნიტური თვისებები. ბიოსამედიცინო გამოყენებისას მოითხოვება, საკუთრივ სუპერპარამაგნიტური რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების (SPION) წყლიან სადისპერსიო არეში (ფიზიოლოგიურ pH-ის მნიშვნელობაზე) კარგი ხსნადობა და ბიოთავსებადობა. ბიოთავსებადი 10-20 ნმ ზომის SPION-ები სინთეზირებულია ვაკუუმურ გარემოში თანადალექვის მეთოდით. სინთეზირებული SPION-ების PEG-ით მოდიფიცირება განხორციელდა ე.წ ერთრეაქტორული სინთეზის გზით.მერხევი ნიმუშის მაგნიტომეტრულმა (VSM) კვლევებმა აჩვენა, ოთახის ტემპერატურაზე, სუსტ და ძლიერ მაგნიტურ ველებში, რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების მაგნიტური მახასიათებლის, კერძოდ კი დამაგნიტებულობის მნიშვნელობის დამოკიდებულება ნანონაწილაკების შემომგარსველი ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების ტიპზე.

მაგნიტურ ნანონაწილაკებს ბიოლოგიური და ბიოსამედიცინო გამოყენების მიზნით დიდი პოტენციალი გააჩნია, როგორიცაა წამლის მიზნობრივი მიწოდება, მაგნიტური სითხის ჰიპერთერმია, მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფია და ქსოვილების ინჟინერია. ბიოლოგიური და ბიოსამედიცინო პროგრამებისთვის, მაგნიტური რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკები პირველადი არჩევანია მათი ბიოშეთავსებადობისა და ქიმიური სტაბილურობის გამო.თანადალექვის მეთოდი არის ყველაზე ეფექტური რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების წყალხსნარების მოსამზადებლად, რადგან სინთეზი ტარდება წყალში. ბიოშეთავსებადობის მისაღწევად ჩვენ გამოვიყენეთ რამდენიმე ბიოლოგიური მოლეკულა, როგორიცაა ასკორბინის მჟავა, პოლივინილის სპირტი, პოლი(ეთილენგლიკოლი) (PEG) და დექსტრანი. ეს მოლეკულები გამოიყენებოდა ნაწილაკების ზომის გასაკონტროლებლად, ნანონაწილაკების აგრეგირების თავიდან ასაცილებლად და ბიოშეთავსებადობის მისაღწევად.რკინის ოქსიდის ნანონაწილაკების ზომა და ფორმა დამოკიდებულია გამოყენებული მარილის ტიპზე (როგორიცაა ქლორიდები, სულფატები, ნიტრატები, პერქლორატები და ა.შ.), რკინის და იონების თანაფარდობაზე, ტემპერატურაზე, pH-ზე, , და სხვა პარამეტრებზე, მაგრამ ეს მეთოდი უნდა გაუმჯობესდეს, რათა გაიზარდოს მონოდისპერსიულობა, რომელიც აუცილებელია ბიოსამედიცინო პროგრამების შემთხვევაში. ამისათვის, ჩვენ პირველად ჩავრთეთ ელექტროჰიდრავლიკური ეფექტი, რათა მნიშვნელოვნად შემცირდეს ნაწილაკების რადიუსი . ამისათვის ჩვენ გვაქვს ჩვენს მიერ შექმნილი მოწყობილობა, რომელიც სტაციონარული, საპილოტე აღჭურვილობაა. შედეგად, ნაწილაკების ზომის რადიუსი თითქმის იგივე რჩება და წყალში ნაწილაკების ხსნადობა იზრდება.მაგნიტური კოლოიდის მომზადება მოხდა თანა დალექვის მეთოდით ,ელექტროჰიდრავლიკური ეფექტის არსებობის პირობებში, მაგნეტიტის შემდგომი სტაბილიზაციით. ნიმუშები გაზომილია vsm-ით, ოთახის ტემპერატურაზე, დადგენილია ასკორბინის მჟავით დაფარული რკინის ოქსიდის ნნწ-ის გაჯერების მაგნეტიზაცია.

სამედიცინო გამოყენების მაგნიტური სითხის მიღებისას, რომელიც წარმოადგენს კოლოიდურ დისპერსიას ნაწილაკთა მოცულობითი პროცენტული წილით 25 %, აუცილებელია გადაჭრილი იქნას რამდენიმე ამოცანა: აუცილებელია მივიღოთ მცირე (10 – 19 ნმ-ის) ზომის მაგნეტიტის ნაწილაკები და ასევე აუცილებელია დისპერსიული ფაზის ნაწილაკთა დაფარვა სტაბილიზატორის მოლეკულური ფენით, რომელიც ხელს უნდა უშლიდეს ნაწილაკების ურთიერთშეწებებას და ასევე უნდა უზრუნველყოფდეს სითხე-გადამტანში დისპერსირებული ერთდომენიანი მაგნიტური ნაწილაკების მდგრადი კოლოიდური სისტემის წარმოქმნას. დღეს არსებული დისპერგირების მეთოდები, როგორებიცაა ულტრაბგერითი დამუშავება და ცენტრიფუგირება ნაწილობრივ უზრუნველყოფენ ჰომოგენიზაციის კარგ ხარიხს, რაც გამოიხატება სითხეში მიწებებული ნაწილაკების განცალკევებაში, მაგრამ ზოგიერთი აგრეგატის უკვე ჩამოყალიბებული დიდი ზომის შემცირება რთული პროცესია და საჭიროა მაღალი ენერგია მათი კავშირის დასაშლელად. ქიმიური მეთოდით მიღებული Fe3O4 ნანონაწილაკების შემცველი ნანოსითხის ელექტროჰიდრავლიკური მეთოდით დამუშავების უპირატესობა ცენტრიფუგირებისა და ულტრაბგერითი დამუშავების მეთოდებთან შედარებით არის ნანოსითხის ჰომოგენიზაციის მაღალი ხარისხი. ამ მეთოდის არსი მდგომარეობს იმაში, რომ დახურულ ან ღია ჭირჭელში მოთავსებულ სითხეში გავნახორციელოთ განმუხტვა სპეციალური იმპულსის მქონე ელექტრული მუხტით, რის შედეგადაც განმუხტვის ზონის ირგვლივ წარმოიქმნება ზემაღალი ჰიდრავლიკური წნევა, რომელიც ასრულებს სასარგებლო მექანიკურ სამუშაოს, ჩვენ შემთხვევაში ჰომოგენიზაციას. 

ჩვენს მიერ შემუშავებული მაგნიტური ნანონაწილაკების მიღების ქიმიური დალექვის მეთოდი ორ-საფეხურიანი სინთეზის ტექნილოოგიით წარმოადგენს მაგნეტიტის (Fe3O4) ნანონაწილაკების მიღების დამუშავებულ მეთოდს, რომელიც მოიცავს, როგორც ნანონაწილაკების მიღების ქიმიურ მეთოდს გარეცხვის პროცედურებთან ერთად, ასევე ნანონაწილაკების სტაბილიზება/სურფაქტაციას, ულტრაბგერით დამუშავებას, ცენტრიფუგირებას და მათ საბოლოო გადამტან სითხეში მოთავსებას. ეს კომპლექსური მეთოდი საყოველთაო თვასაზრისით იძლევა წვრილდისპერსიული ნანონაწილაკების მცირე ზომებს და გამოირჩევა შედარებით მაღალი სტაბილიზაციით გადამტან სითხეში. ამ ყველაფრის ემატება შერჩეული მასალის არატოქსიკურობა და ბიოთავსებადობა, რაც წინაპირობაა სამედიცინო გამოყენებისათვის.

The most conventional method for obtaining Fe3O4 or γ-Fe2O3 is chemical co-precipitation. In our work we propose a simple and cost-effective method for obtaining colloidal suspensions composed of Fe3O4 nanoparticles coated with CA and dispersed in a liquid carrier (distilled water). Our particles were synthesized by chemical co-precipitation with ultrasonication (sonolysis) in a low vacuum environment [1,2]. Before coating with CA, the obtained IONPs were processed by electrohydraulic discharges in the high discharge current (HC) (several tens of Amperes) and low discharge current (LC) (several Amperes) modes in water medium using pulsed direct current (PDC). X-ray Powder Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Dynamic Light Scattering (DLS), Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV VIS), and Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) were used to characterize the obtained samples.

დისერტაციის რეცენზირება

სამაგისტრო ნაშრომების ხელმძღვანელობა

სადოქტორო თემის ხელმძღვანელობა/თანახელმძღვანელობა

უცხოურ ენებზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

ქართულ ენაზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

რეფერირებული ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის მთავარი რედაქტორობა

სამეცნიერო პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის რეცენზენტობა

რეფერირებული სამეცნიერო ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის სარედაქციო კოლეგიის წევრობა

საერთაშორისო ორგანიზაციის მიერ მხარდაჭერილ პროექტში/გრანტში მონაწილეობა

სახელმწიფო ბიუჯეტის სახსრებით მხარდაჭერილ პროექტში/ გრანტში მონაწილეობა

პატენტის ავტორობა

უფლება ქართულ ან უცხოურ სასაქონლო ნიშანზე, სასარგებლო მოდელზე

საქართველოს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის ან სოფლის მეურნეობის აკადემიის წევრობა

საერთაშორისო პროფესიული ორგანიზაციის წევრობა

კონფერენციის საორგანიზაციო/ საპროგრამო კომიტეტის წევრობა

ჯილდო ეროვნული/ დარგობრივი პრემია, ორდენი, მედალი და სხვ.

საპატიო წოდება

მონოგრაფია

სახელმძღვანელო

სტატია მაღალ რეიტინგულ და ადგილობრივ ჟურნალებში

პუბლიკაცია სამეცნიერო კონფერენციის მასალებში, რომლებიც ინდექსირებულია Web of Science-ში და Scopus-ში