Photosynthesis can be affected by nanoparticles (NPs) both negatively (e.g., through decreasing the chlorophyll content and electron transport rate, damages to chloroplast components, etc.) or positively (e.g., via enhancing chlorophyll content, the activity of Rubisco enzyme, the performance of PSII, and CO2 harvesting, as well as broadening the chloroplast photoabsorption spectrum). Enhanced photosynthetic efficiency could be a possible impact of NPs on photosynthetic organisms of major economic and ecological significance (e.g., crops and algae), which warrants an in-depth understanding of NPs interactions with chloroplast and its structural components (e.g., thylakoid membranes), signaling molecules, and pathways involved in photosynthesis. In this review, we comprehensively explore the potential effects of NPs on photosynthesis in different photosynthetic organisms (terrestrial plants, aquatic plants, and algae), and highlight research limitations and possible practical implications.
This paper highlights some of the key technologies of using two innovative molecular imaging modalites, magnetic resonance imaging (MRI) and nonlinear optical microscopy, for imaging intravenously injected ultra small paramagnetic iron oxide nanoparticles cross linked with antibodies (CLUSPIO) in the amyotrophic lateral sclerosi s (ALS) experimental model in vivo or ex vivo , respectively. Intensive efforts have been made in investigating the causes of abnormalities in lipid metabolism, monitored in some neurodegenerat ive disorders systems. It has been shown that an abnormal accumulation of some common lipids in motor nerve cells may play a critical role in the development of amyotrophic lateral sclerosis. The presented experiments were performed on brain specimens from the transgenic rat model expressing multiple copies of mutated (G93A) human SOD-1 gene, after CD4+ lymphocytes were magnetically labeled with i.v.i. CLUSPIO antibodies. In vivo MRI revealed marked signal intens ity enhancements in specific pathological regions of the ALS rat brain as compared to the wild type. Surface-enhanced coherent anti-Stokes Raman scattering (SECARS) microscopy indicated cellular interactions based on lipids association to anti-CD4 CLUSPIO., L. Machtoub, D. Bataveljić, P. R. Andjus., and Obsahuje bibliografii a bibliografické odkazy
The paper presents selected activities of the Institute of Photonics and Electronics in the field of preparation of nanoparticle-doped active optical fibers. Nanoparticle-doped optical fibers were prepared by ''in-situ'' crystallization of dopants during the thermal processing of the fibers and by embedding the ''off-line'' generated nanoparticles into the core of the fibers. The background losses of the fibers prepared by the ''off-line'' method were significantly lowered. ''Off-line'' deposition of Tm-doped alumina nanoparticles extended the luminescence lifetime of 30 % up to 674 ms comparing with the fibers doped with ''in-situ'' formed nanoparticles. Selected erbium-doped fiber prepared by the ''off-line'' deposition was tested as the active medium in a fiber-ring laser. and Článek popisuje vybrané činnosti Ústavu fotoniky a elektroniky, v.v.i. v oblasti přípravy aktivních vláken dopovaných nanočásticemi. Nanočásticemi dopovaná vlákna byla připravena metodou ''in-situ'', která spočívá v řízené krystalizaci dopantů v průběhu tepelného zpracování vláken. Druhá metoda ''off-line'' spočívala v dopování vláken již připravenými nanokrystaly. Optická vlákna připravená metodou ''off-line'' vykazovala nižší základní útlum. V případě, kdy byly do vlákna naneseny ''off-line'' připravené nanokrystaly aluminy dopované thuliem bylo pozorováno prodloužení luminescence na hodnotu 674 ms, což je o 30 % více než u srovnatelného vlákna, u kterého byly nanokrystaly vytvořeny metodou ''in-situ'', tedy řízenou krystalizací dopantů. Vybrané optické vlákno dopované erbiem bylo testováno jako aktivní prostředí v kruhovém vláknovém laseru.
The paper presents the current possibilities of the environmental electron microscopy laboratory at the ISI CAS in Brno in imaging epoxy resin surface nanostructures with nanoparticles. The results show morphological artifacts emerging due to sample coating or its evaporation caused by the thermal effects of the electron beam, and further provide a comparison between samples observed under the conditions approaching vacuum and samples observed under a relatively high gas pressure in the environmental scanning electron microscope. Samples are displayed in a completely natural state in a relatively high gas pressure and, given the environmental conditions, at a very high resolution in a modified ESEM QUANTA 650 FEG. and Článek prezentuje současné možnosti laboratoře environmentální elektronové mikroskopie ÚPT AVČR v Brně při zobrazování povrchových nanostruktur epoxidové pryskyřice s nanočásticemi. Výsledky poukazují na morfologické artefakty vznikající pokovením vzorku či jeho odpařováním vlivem tepelných účinků elektronového svazku a dále přinášejí možnost porovnání zobrazení vzorků v podmínkách blížících se vakuu a při relativně vysokém tlaku plynů environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Vzorky jsou v podmínkách relativně vysokého tlaku plynů zobrazovány ve zcela přirozeném stavu a vzhledem k tomu s velmi vysokým rozlišením pomocí upraveného EREM QUANTA 650 FEG.
This paper introduces plasmonic antennas and deals with the use of electron microscopy to map localized plasmon resonances in metallic nanoparticles. The best spatial and spectral resolution is achieved by using scanning transmission electron microscopy applied simultaneously with spectroscopic methods sensitive to ultraviolet, visible and infrared light, like electron energy loss spectroscopy (EELS) and cathodoluminescence. As an example, we present the mapping of localized plasmon resonances in gold nanospheres and triangular-shaped nanoparticles. and Tento článek, věnovaný problematice plazmonických antén, se zabývá využitím elektronové mikroskopie k mapování lokalizovaných plazmonových rezonancí v kovových nanočásticích. Nejlepšího prostorového a dobrého spektrálního rozlišení je dosaženo použitím rastrovací prozařovací elektronové mikroskopie spolu se spektroskopickými metodami citlivými v oblasti ultrafialového, viditelného a infračerveného světla - spektroskopií energiových ztrát elektronů EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) a katodoluminiscence. Jako příklad uvádíme mapování lokalizovaných plazmonových rezonancí ve zlatých nanokuličkách a nanočásticích trojúhelníkového tvaru.
The article describes a process and results of equisetum arvense evaluation as a plant interesting from the point of view of its construction, structure and chemical composition and its origin in the period of the Palaeozoic. A computed micro tomography, a scanning electron microscopy complemented by an energy dispersive analysis and a transmission electron microscopy was used to experimental evaluation. A characteristic construction of plant segments, a specific structure identified in different parts of plant and chemical composition showing the presence of amorphous silicon dioxide nanoparticles was described on the performed analysis basis. and Článek popisuje postup a výsledky hodnocení přesličky rolní (equisetum arvense) jako rostliny zajímavé z hlediska své stavby, struktury, chemického složení a jejího původu sahajícího do období prvohor. Pro experimentální hodnocení byla použita počítačová mikrotomografie, rastrovací elektronová mikroskopie, doplněná o energiově disperzní analýzu, a transmisní elektronová mikroskopie. Na základě provedených analýz byla popsána charakteristická stavba rostlinných segmentů, specifická struktura identifikovaná v odlišných místech rostlinných částí a chemické složení vykazující přítomnost amorfních nanočástic oxidu křemičitého o rozměrech v jednotkách nanometrů.
In this article, we present a novel device dedicated for the grazingincidence small-angle X-ray scattering measurements on solid and liquid surfaces. Presented apparatus includes the last generation of compact X-ray microfocus source with the total power consumption less than 30 W and focusing X-ray optics. The Montel optics consists of parabolically curved and laterally graded multilayer mirrors. The first experimental small-angle X-ray scattering results of nanoparticle self-assembled array demonstrate excellent performance of developed instrument. and V článku predstavujeme zariadenie určené pre meranie malouhlového RTG rozptylu pod malým uhlom dopadu z tuhých a kvapalných povrchov. Zariadenie využíva poslednú generáciu kompaktných mikrofokusných zdrojov röntgenového (RTG) žiarenia s celkovým výkonom nepresahujúcim 30 W a zaostrovacou RTG optikou, taktiež známou pod menom Montelova optika, ktorá sa skladá z dvoch parabolicky zakrivených a laterálne gradovaných mnohovrstvových zrkadiel. Prvé experimentálne výsledky malouhlového RTG rozptylu zo súboru samo-organizovaných nanočastíc demonštrujú veľmi dobré parametre vyvinutého zariadenia.
Self-organization in a polymer system appears when a balance is achieved between long-range repulsive and short-range attractive forces between the chemically different building blocks. Block copolymers forming supramolecular assemblies in aqueous media represent materials which are extremely useful for the construction of drug delivery systems especially for cancer applications. Such formulations suppress unwanted physicochemical properties of the encapsulated drugs, modify biodistribution of the drugs towards targeted delivery into tissue of interest and allow triggered release of the active cargo. In this review, we focus on general principles of polymer selforganization in solution, phase separation in polymer systems (driven by external stimuli, especially by changes in temperature, pH, solvent change and light) and on effects of copolymer architecture on the self-assembly process., M. Hrubý, S. K. Filippov, P. Štěpánek., and Obsahuje bibliografii