Javascript është aktualisht i çaktivizuar në shfletuesin tuaj.Kur javascript është i çaktivizuar, disa funksione të kësaj faqe interneti nuk do të funksionojnë.
Regjistroni detajet tuaja specifike dhe barnat specifike me interes dhe ne do t'i përputhim informacionet që jepni me artikujt në bazën tonë të të dhënave të gjerë dhe do t'ju dërgojmë një kopje PDF me email në kohën e duhur.
Kontrolloni lëvizjen e nanogrimcave magnetike të oksidit të hekurit për shpërndarjen e synuar të citostatikëve
Autor Toropova Y, Korolev D, Istomina M, Shulmeyster G, Petukhov A, Mishanin V, Gorshkov A, Podyacheva E, Gareev K, Bagrov A, Demidov O
Yana Toropova, 1 Dmitry Korolev, 1 Maria Istomina, 1,2 Galina Shulmeyster, 1 Alexey Petukhov, 1,3 Vladimir Mishanin, 1 Andrey Gorshkov, 4 Ekaterina Podyacheva, 1 Kamil Gareev, 2 Alexei Bagrov, 5 Oleg Demidov6,71 Almazov Kombëtar Mjekësor Qendra Kërkimore e Ministrisë së Shëndetësisë së Federatës Ruse, Shën Petersburg, 197341, Federata Ruse;2 Universiteti Elektroteknik i Shën Petersburgut “LETI”, Shën Petersburg, 197376, Federata Ruse;3 Qendra për Mjekësi të Personalizuar, Qendra Kërkimore Mjekësore Shtetërore Almazov, Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse, Shën Petersburg, 197341, Federata e Rusisë;4FSBI “Influenza Research Institute me emrin AA Smorodintsev” Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse, Shën Petersburg, Federata Ruse;5 Instituti i Fiziologjisë dhe Biokimisë Evolucionare Sechenov, Akademia Ruse e Shkencave, Shën Petersburg, Federata Ruse;6 Instituti i Citologjisë RAS, Shën Petersburg, 194064, Federata Ruse;7INSERM U1231, Fakulteti i Mjekësisë dhe Farmacisë, Universiteti Bourgogne-Franche Comté i Dijonit, Francë Komunikimi: Qendra Kombëtare e Kërkimeve Mjekësore Yana Toropova Almazov, Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse, Shën Petersburg, 197341, Federata Ruse Tel +7 2494909 [email protected] Sfondi: Një qasje premtuese ndaj problemit të toksicitetit citostatik është përdorimi i nanogrimcave magnetike (MNP) për shpërndarjen e synuar të barnave.Qëllimi: Të përdorë llogaritjet për të përcaktuar karakteristikat më të mira të fushës magnetike që kontrollon MNP-të in vivo dhe të vlerësojë efikasitetin e shpërndarjes së magnetronit të MNP-ve tek tumoret e miut in vitro dhe in vivo.(MNPs-ICG) përdoret.Studimet in vivo të intensitetit të luminescencës u kryen në minj me tumor, me dhe pa një fushë magnetike në vendin e interesit.Këto studime u kryen në një skelë hidrodinamike të zhvilluar nga Instituti i Mjekësisë Eksperimentale të Qendrës Kërkimore Mjekësore Shtetërore Almazov të Ministrisë së Shëndetësisë Ruse.Rezultati: Përdorimi i magneteve të neodymiumit nxiti akumulimin selektiv të MNP.Një minutë pas administrimit të MNPs-ICG tek minjtë me tumor, MNPs-ICG grumbullohet kryesisht në mëlçi.Në mungesë dhe prani të një fushe magnetike, kjo tregon rrugën e saj metabolike.Megjithëse një rritje e fluoreshencës në tumor u vu re në prani të një fushe magnetike, intensiteti i fluoreshencës në mëlçinë e kafshës nuk ndryshoi me kalimin e kohës.Përfundim: Ky lloj MNP, i kombinuar me forcën e llogaritur të fushës magnetike, mund të jetë baza për zhvillimin e shpërndarjes së kontrolluar magnetikisht të barnave citostatike në indet e tumorit.Fjalët kyçe: analiza e fluoreshencës, indocianin, nanogrimca të oksidit të hekurit, shpërndarja e magnetronit të citostatikëve, targetimi i tumorit
Sëmundjet tumorale janë një nga shkaqet kryesore të vdekjeve në mbarë botën.Në të njëjtën kohë, dinamika e rritjes së sëmundshmërisë dhe vdekshmërisë së sëmundjeve tumorale ende ekziston.1 Kimioterapia e përdorur sot është ende një nga trajtimet kryesore për tumore të ndryshme.Në të njëjtën kohë, zhvillimi i metodave për të zvogëluar toksicitetin sistemik të citostatikëve është ende i rëndësishëm.Një metodë premtuese për të zgjidhur problemin e saj të toksicitetit është përdorimi i bartësve në shkallë nano për të synuar metodat e shpërndarjes së barnave, të cilat mund të ofrojnë akumulim lokal të barnave në indet e tumorit pa rritur akumulimin e tyre në organe dhe inde të shëndetshme.përqendrimi.2 Kjo metodë bën të mundur përmirësimin e efikasitetit dhe shënjestrimin e barnave kimioterapeutike në indet tumorale, duke reduktuar toksicitetin e tyre sistemik.
Ndër nanogrimcat e ndryshme të konsideruara për shpërndarjen e synuar të agjentëve citostatikë, nanogrimcat magnetike (MNP) janë me interes të veçantë për shkak të vetive të tyre unike kimike, biologjike dhe magnetike, të cilat sigurojnë shkathtësinë e tyre.Prandaj, nanogrimcat magnetike mund të përdoren si një sistem ngrohjeje për të trajtuar tumoret me hipertermi (hipertermi magnetike).Ato mund të përdoren edhe si agjentë diagnostikues (diagnoza e rezonancës magnetike).3-5 Duke përdorur këto karakteristika, të kombinuara me mundësinë e akumulimit të MNP në një zonë specifike, nëpërmjet përdorimit të një fushe magnetike të jashtme, shpërndarja e preparateve farmaceutike të synuara hap krijimin e një sistemi magnetron multifunksional për të synuar citostatikët në zonën e tumorit. Perspektivat.Një sistem i tillë do të përfshinte MNP dhe fusha magnetike për të kontrolluar lëvizjen e tyre në trup.Në këtë rast, si burimi i fushës magnetike mund të përdoren si fushat magnetike të jashtme ashtu edhe implantet magnetike të vendosura në zonën e trupit që përmban tumorin.6 Metoda e parë ka mangësi serioze, duke përfshirë nevojën për të përdorur pajisje të specializuara për shënjestrimin magnetik të barnave dhe nevojën për të trajnuar personelin për kryerjen e operacionit.Përveç kësaj, kjo metodë është e kufizuar nga kostoja e lartë dhe është e përshtatshme vetëm për tumoret "sipërfaqësore" afër sipërfaqes së trupit.Metoda alternative e përdorimit të implanteve magnetike zgjeron fushën e aplikimit të kësaj teknologjie, duke lehtësuar përdorimin e saj në tumoret e vendosura në pjesë të ndryshme të trupit.Si magnetët individualë ashtu edhe magnetët e integruar në stentin intraluminal mund të përdoren si implante për dëmtimin e tumorit në organet e zbrazëta për të siguruar kalueshmërinë e tyre.Megjithatë, sipas hulumtimit tonë të pabotuar, këto nuk janë mjaftueshëm magnetike për të siguruar mbajtjen e MNP nga qarkullimi i gjakut.
Efektiviteti i shpërndarjes së drogës magnetron varet nga shumë faktorë: karakteristikat e vetë bartësit magnetik dhe karakteristikat e burimit të fushës magnetike (përfshirë parametrat gjeometrikë të magnetëve të përhershëm dhe fuqinë e fushës magnetike që ata gjenerojnë).Zhvillimi i teknologjisë së suksesshme të shpërndarjes së inhibitorëve të qelizave të udhëhequra magnetikisht duhet të përfshijë zhvillimin e bartësve të duhur të barnave magnetike në shkallë nano, duke vlerësuar sigurinë e tyre dhe duke zhvilluar një protokoll vizualizimi që lejon gjurmimin e lëvizjeve të tyre në trup.
Në këtë studim, ne llogaritëm matematikisht karakteristikat optimale të fushës magnetike për të kontrolluar bartësin magnetik të drogës në shkallë nano në trup.Mundësia e mbajtjes së MNP përmes murit të enëve të gjakut nën ndikimin e një fushe magnetike të aplikuar me këto karakteristika llogaritëse u studiua gjithashtu në enët e gjakut të izoluara të minjve.Përveç kësaj, ne sintetizuam konjugatet e MNP-ve dhe agjentëve fluoreshentë dhe zhvilluam një protokoll për vizualizimin e tyre in vivo.Në kushte in vivo, në minjtë model tumori, u studiua efikasiteti i akumulimit të MNP-ve në indet e tumorit kur administrohen sistematikisht nën ndikimin e një fushe magnetike.
Në studimin in vitro, ne përdorëm MNP-në referencë dhe në studimin in vivo, përdorëm MNP-në e veshur me poliestër të acidit laktik (acid polilaktik, PLA) që përmban një agjent fluoreshent (indolecyaninë; ICG).MNP-ICG përfshihet në Në rastin, përdorni (MNP-PLA-EDA-ICG).
Sinteza dhe vetitë fizike dhe kimike të MNP janë përshkruar në detaje diku tjetër.7,8
Për të sintetizuar MNP-ICG, fillimisht u prodhuan konjugatët PLA-ICG.Është përdorur një përzierje racemike pluhur e PLA-D dhe PLA-L me një peshë molekulare prej 60 kDa.
Meqenëse PLA dhe ICG janë të dyja acide, për të sintetizuar konjugatet PLA-ICG, së pari duhet të sintetizohet një ndarës me amino-terminim në PLA, i cili ndihmon ICG të kimisorbohet në ndarës.Hapësira u sintetizua duke përdorur etilen diaminë (EDA), metodën karbodiimide dhe karbodiimid të tretshëm në ujë, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimid (EDAC).Hapësira PLA-EDA sintetizohet si më poshtë.Shtoni 20 herë tepricë molare të EDA dhe 20 herë tepricë molare të EDAC në 2 ml tretësirë ​​kloroformi PLA 0,1 g/mL.Sinteza u krye në një provëz polipropileni 15 ml në një shaker me shpejtësi 300 min-1 për 2 orë.Skema e sintezës është paraqitur në figurën 1. Përsëriteni sintezën me një tepricë 200-fish të reagentëve për të optimizuar skemën e sintezës.
Në fund të sintezës, tretësira u centrifugua me një shpejtësi prej 3000 min-1 për 5 minuta për të hequr derivatet e tepërta të polietilenit të precipituar.Më pas, tretësirës 2 mL iu shtuan 2 mL tretësirë ​​ICG 0.5 mg/mL në sulfoksid dimetil (DMSO).Përzierësi fiksohet me një shpejtësi nxitjeje prej 300 min-1 për 2 orë.Diagrami skematik i konjugatit të marrë është paraqitur në Figurën 2.
Në 200 mg MNP, ne shtuam 4 mL konjugat PLA-EDA-ICG.Përdorni një tundës LS-220 (LOIP, Rusi) për të trazuar pezullimin për 30 minuta në një frekuencë prej 300 min-1.Më pas, ajo u la tre herë me izopropanol dhe iu nënshtrua ndarjes magnetike.Përdorni UZD-2 Ultrasonic Disperser (FSUE NII TVCH, Rusi) për të shtuar IPA në pezullim për 5-10 minuta nën veprim të vazhdueshëm ultrasonik.Pas larjes së tretë IPA, precipitati u la me ujë të distiluar dhe u risuspendua në kripë fiziologjike në një përqendrim prej 2 mg/mL.
Pajisja ZetaSizer Ultra (Malvern Instruments, MB) u përdor për të studiuar shpërndarjen e madhësisë së MNP-së së marrë në tretësirën ujore.Një mikroskop elektronik transmetues (TEM) me një katodë të emetimit të fushës JEM-1400 STEM (JEOL, Japoni) u përdor për të studiuar formën dhe madhësinë e MNP.
Në këtë studim, ne përdorim magnet cilindrikë të përhershëm (klasa N35; me veshje mbrojtëse nikeli) dhe madhësitë standarde të mëposhtme (gjatësia e boshtit të gjatë × diametri i cilindrit): 0,5×2 mm, 2×2 mm, 3×2 mm dhe 5×2 mm.
Studimi in vitro i transportit MNP në sistemin model u krye në një skelë hidrodinamike të zhvilluar nga Instituti i Mjekësisë Eksperimentale të Qendrës Kërkimore Mjekësore Shtetërore Almazov të Ministrisë së Shëndetësisë Ruse.Vëllimi i lëngut qarkullues (ujë i distiluar ose tretësirë ​​Krebs-Henseleit) është 225 mL.Si magnet të përhershëm përdoren magnet cilindrikë të magnetizuar në aksi.Vendoseni magnetin në një mbajtëse 1,5 mm larg nga muri i brendshëm i tubit qendror të qelqit, me fundin e tij përballë drejtimit të tubit (vertikal).Shpejtësia e rrjedhës së lëngut në lakun e mbyllur është 60 L/h (që korrespondon me një shpejtësi lineare prej 0,225 m/s).Tretësira Krebs-Henseleit përdoret si lëng qarkullues sepse është një analog i plazmës.Koeficienti dinamik i viskozitetit të plazmës është 1,1-1,3 mPa∙s.9 Sasia e MNP e përthithur në fushën magnetike përcaktohet me spektrofotometri nga përqendrimi i hekurit në lëngun qarkullues pas eksperimentit.
Përveç kësaj, studime eksperimentale janë kryer në një tabelë të përmirësuar të mekanikës së lëngjeve për të përcaktuar përshkueshmërinë relative të enëve të gjakut.Komponentët kryesorë të suportit hidrodinamik janë paraqitur në figurën 3. Komponentët kryesorë të stentit hidrodinamik janë një lak i mbyllur që simulon seksionin kryq të sistemit vaskular të modelit dhe një rezervuar depozitimi.Lëvizja e lëngut model përgjatë konturit të modulit të enëve të gjakut sigurohet nga një pompë peristaltike.Gjatë eksperimentit, mbani avullimin dhe diapazonin e kërkuar të temperaturës dhe monitoroni parametrat e sistemit (temperatura, presioni, shpejtësia e rrjedhjes së lëngut dhe vlera e pH).
Figura 3 Diagrami bllok i konfigurimit të përdorur për të studiuar përshkueshmërinë e murit të arteries karotide.1-rezervuar ruajtëse, 2-pompë peristaltike, 3-mekanizëm për futjen e pezullimit që përmban MNP në lak, matës 4 rrjedhjesh, 5 sensor presioni në lak, 6-këmbyes nxehtësie, 7 dhoma me kontejner, 8-burimi të fushës magnetike, 9-baloni me hidrokarbure.
Dhoma që përmban kontejnerin përbëhet nga tre kontejnerë: një enë e madhe e jashtme dhe dy enë të vogla, nëpër të cilat kalojnë krahët e qarkut qendror.Kanula futet në enën e vogël, ena lidhet në enën e vogël dhe maja e kanulës lidhet fort me një tel të hollë.Hapësira ndërmjet enës së madhe dhe enës së vogël mbushet me ujë të distiluar dhe temperatura mbetet konstante për shkak të lidhjes me shkëmbyesin e nxehtësisë.Hapësira në enën e vogël është e mbushur me zgjidhje Krebs-Henseleit për të ruajtur qëndrueshmërinë e qelizave të enëve të gjakut.Rezervuari është gjithashtu i mbushur me zgjidhje Krebs-Henseleit.Sistemi i furnizimit me gaz (karbon) përdoret për të avulluar tretësirën në enën e vogël në rezervuarin e magazinimit dhe dhomën që përmban kontejnerin (Figura 4).
Figura 4 Dhoma ku vendoset kontejneri.1-Kanulë për uljen e enëve të gjakut, 2-Dhomë e jashtme, 3-Dhomë e vogël.Shigjeta tregon drejtimin e lëngut të modelit.
Për të përcaktuar indeksin relativ të përshkueshmërisë së murit të enëve të gjakut, është përdorur arteria karotide e miut.
Futja e pezullimit MNP (0.5mL) në sistem ka këto karakteristika: vëllimi i përgjithshëm i brendshëm i rezervuarit dhe tubit lidhës në lak është 20mL, dhe vëllimi i brendshëm i secilës dhomë është 120mL.Burimi i fushës magnetike të jashtme është një magnet i përhershëm me madhësi standarde 2×3 mm.Instalohet sipër njërës prej dhomave të vogla, 1 cm larg nga kontejneri, me një skaj përballë murit të kontejnerit.Temperatura mbahet në 37°C.Fuqia e pompës së rrotullës është vendosur në 50%, që korrespondon me një shpejtësi prej 17 cm/s.Si kontroll, mostrat u morën në një qelizë pa magnet të përhershëm.
Një orë pas administrimit të një përqendrimi të caktuar të MNP, u mor një mostër e lëngshme nga dhoma.Përqendrimi i grimcave u mat me një spektrofotometër duke përdorur spektrofotometrin Unico 2802S UV-Vis (United Products & Instruments, USA).Duke marrë parasysh spektrin e absorbimit të suspensionit MNP, matja u krye në 450 nm.
Sipas udhëzimeve Rus-LASA-FELASA, të gjitha kafshët rriten dhe rriten në objekte specifike pa patogjene.Ky studim përputhet me të gjitha rregulloret përkatëse etike për eksperimentet dhe kërkimet mbi kafshët dhe ka marrë miratimin etik nga Qendra Kombëtare e Kërkimeve Mjekësore Almazov (IACUC).Kafshët pinin ujë ad libitum dhe ushqeheshin rregullisht.
Studimi u krye në 10 minj NSG me imunitet 12 javësh të anestezuar (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, USA) 10, me peshë 22 g ± 10%.Meqenëse imuniteti i minjve me mungesë imuniteti është i shtypur, minjtë me mungesë imuniteti të kësaj linje lejojnë transplantimin e qelizave dhe indeve njerëzore pa refuzimin e transplantit.Të afërmit nga kafaze të ndryshëm u caktuan në mënyrë të rastësishme në grupin eksperimental, dhe ata u bashkuan ose u ekspozuan sistematikisht ndaj shtratit të grupeve të tjera për të siguruar ekspozim të barabartë ndaj mikrobiotës së zakonshme.
Linja qelizore e kancerit të njeriut HeLa përdoret për të krijuar një model ksenografti.Qelizat u kultivuan në DMEM që përmban glutaminë (PanEco, Rusi), të plotësuar me 10% serum fetusi të gjedhit (Hyclone, SHBA), 100 CFU/mL penicilinë dhe 100 μg/mL streptomicinë.Linja qelizore u sigurua me dashamirësi nga Laboratori i Rregullimit të Shprehjes Gjenetike të Institutit të Kërkimit të Qelizës të Akademisë Ruse të Shkencave.Përpara injektimit, qelizat HeLa u hoqën nga plastika e kulturës me një tretësirë ​​1:1 tripsinë:Versene (Biolot, Rusi).Pas larjes, qelizat u pezulluan në mjedis të plotë në një përqendrim prej 5×106 qeliza për 200 μL, dhe u holluan me matricën e membranës bazë (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, në akull).Suspensioni i përgatitur i qelizave u injektua në mënyrë nënlëkurore në lëkurën e kofshës së miut.Përdorni kalibrat elektronikë për të monitoruar rritjen e tumorit çdo 3 ditë.
Kur tumori arriti 500 mm3, një magnet i përhershëm u implantua në indin muskulor të kafshës eksperimentale pranë tumorit.Në grupin eksperimental (MNPs-ICG + tumor-M), 0.1 mL suspension MNP u injektua dhe u ekspozua në një fushë magnetike.Kafshët e tëra të patrajtuara u përdorën si kontrolle (sfondi).Përveç kësaj, janë përdorur kafshë të injektuara me 0.1 mL MNP, por jo të implantuara me magnet (MNPs-ICG + tumor-BM).
Vizualizimi i fluoreshencës i mostrave in vivo dhe in vitro u krye në bioimagerin IVIS Lumina LT të serisë III (PerkinElmer Inc., USA).Për vizualizimin in vitro, një vëllim prej 1 mL konjugat sintetik PLA-EDA-ICG dhe MNP-PLA-EDA-ICG u shtua në pusetat e pllakës.Duke marrë parasysh karakteristikat e fluoreshencës së bojës ICG, zgjidhet filtri më i mirë i përdorur për të përcaktuar intensitetin e ndriçimit të kampionit: gjatësia maksimale e valës së ngacmimit është 745 nm dhe gjatësia e valës së emetimit është 815 nm.Softueri Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) u përdor për të matur në mënyrë sasiore intensitetin e fluoreshencës të puseve që përmbajnë konjugatin.
Intensiteti i fluoreshencës dhe akumulimi i konjugatit MNP-PLA-EDA-ICG u matën në minjtë e modelit tumoral in vivo, pa praninë dhe aplikimin e një fushe magnetike në vendin e interesit.Minjtë u anestezuan me izofluran dhe më pas 0.1 mL konjugat MNP-PLA-EDA-ICG u injektua përmes venës së bishtit.Minjtë e patrajtuar u përdorën si një kontroll negativ për të marrë një sfond fluoreshente.Pas administrimit të konjugatit në mënyrë intravenoze, vendoseni kafshën në një fazë nxehjeje (37°C) në dhomën e imazherit fluoreshent të serisë III IVIS Lumina LT (PerkinElmer Inc.) duke ruajtur inhalimin me anestezi me izofluran 2%.Përdorni filtrin e integruar të ICG (745–815 nm) për zbulimin e sinjalit 1 minutë dhe 15 minuta pas prezantimit të MNP.
Për të vlerësuar akumulimin e konjugatit në tumor, zona peritoneale e kafshës u mbulua me letër, e cila bëri të mundur eliminimin e fluoreshencës së ndritshme të lidhur me akumulimin e grimcave në mëlçi.Pas studimit të shpërndarjes biologjike të MNP-PLA-EDA-ICG, kafshët u eutanizuan në mënyrë njerëzore nga një mbidozë e anestezisë së izofluranit për ndarjen e mëvonshme të zonave të tumorit dhe vlerësimin sasior të rrezatimit fluoreshent.Përdorni softuerin Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) për të përpunuar manualisht analizën e sinjalit nga rajoni i zgjedhur i interesit.Janë marrë tre matje për secilën kafshë (n = 9).
Në këtë studim, ne nuk përcaktuam sasinë e ngarkimit të suksesshëm të ICG në MNPs-ICG.Përveç kësaj, ne nuk e krahasuam efikasitetin e mbajtjes së nanogrimcave nën ndikimin e magnetëve të përhershëm të formave të ndryshme.Përveç kësaj, ne nuk vlerësuam efektin afatgjatë të fushës magnetike në mbajtjen e nanogrimcave në indet e tumorit.
Dominojnë nanogrimcat, me një madhësi mesatare prej 195.4 nm.Përveç kësaj, suspensioni përmbante aglomerate me një madhësi mesatare prej 1176.0 nm (Figura 5A).Më pas, pjesa u filtrua përmes një filtri centrifugal.Potenciali zeta i grimcave është -15,69 mV (Figura 5B).
Figura 5 Vetitë fizike të suspensionit: (A) shpërndarja e madhësisë së grimcave;(B) shpërndarja e grimcave në potencialin zeta;(C) Fotografi TEM e nanogrimcave.
Madhësia e grimcave është në thelb 200 nm (Figura 5C), e përbërë nga një MNP e vetme me një madhësi prej 20 nm dhe një shtresë organike e konjuguar PLA-EDA-ICG me një densitet elektronik më të ulët.Formimi i aglomerateve në tretësirat ujore mund të shpjegohet me modulin relativisht të ulët të forcës elektromotore të nanogrimcave individuale.
Për magnetët e përhershëm, kur magnetizimi është i përqendruar në vëllimin V, shprehja integrale ndahet në dy integrale, domethënë vëllimi dhe sipërfaqja:
Në rastin e një kampioni me magnetizim konstant, densiteti i rrymës është zero.Pastaj, shprehja e vektorit të induksionit magnetik do të marrë formën e mëposhtme:
Përdorni programin MATLAB (MathWorks, Inc., USA) për llogaritjen numerike, ETU “LETI” numër licence akademike 40502181.
Siç tregohet në Figurën 7 Figura 8 Figura 9 Figura-10, fusha magnetike më e fortë krijohet nga një magnet i orientuar në aksi nga fundi i cilindrit.Rrezja efektive e veprimit është e barabartë me gjeometrinë e magnetit.Te magnetet cilindrikë me cilindër gjatësia e të cilit është më e madhe se diametri i tij, vërehet fusha magnetike më e fortë në drejtimin boshtor-radial (për komponentin përkatës);prandaj, një çift cilindrash me një raport më të madh të pamjes (diametri dhe gjatësia) adsorbimi i MNP është më efektivi.
Fig. 7 Komponenti i intensitetit të induksionit magnetik Bz përgjatë boshtit Oz të magnetit;madhësia standarde e magnetit: vija e zezë 0,5×2mm, vija blu 2×2mm, vija jeshile 3×2mm, vija e kuqe 5×2mm.
Figura 8 Komponenti i induksionit magnetik Br është pingul me boshtin e magnetit Oz;madhësia standarde e magnetit: vija e zezë 0,5×2mm, vija blu 2×2mm, vija jeshile 3×2mm, vija e kuqe 5×2mm.
Figura 9 Komponenti Bz i intensitetit të induksionit magnetik në distancën r nga boshti fundor i magnetit (z=0);madhësia standarde e magnetit: vija e zezë 0,5×2mm, vija blu 2×2mm, vija jeshile 3×2mm, vija e kuqe 5×2mm.
Figura 10 Komponenti i induksionit magnetik përgjatë drejtimit radial;Madhësia standarde e magnetit: vija e zezë 0,5×2mm, vija blu 2×2mm, vija jeshile 3×2mm, vija e kuqe 5×2mm.
Modele të veçanta hidrodinamike mund të përdoren për të studiuar metodën e shpërndarjes së MNP në indet e tumorit, për të përqendruar nanogrimcat në zonën e synuar dhe për të përcaktuar sjelljen e nanogrimcave në kushte hidrodinamike në sistemin e qarkullimit të gjakut.Magnetët e përhershëm mund të përdoren si fusha magnetike të jashtme.Nëse injorojmë ndërveprimin magnetostatik midis nanogrimcave dhe nuk marrim parasysh modelin e lëngut magnetik, mjafton të vlerësojmë ndërveprimin midis magnetit dhe një nanogrimce të vetme me një përafrim dipol-dipol.
Ku m është momenti magnetik i magnetit, r është vektori i rrezes së pikës ku ndodhet nanogrimca dhe k është faktori i sistemit.Në përafrimin e dipolit, fusha e magnetit ka një konfigurim të ngjashëm (Figura 11).
Në një fushë magnetike uniforme, nanogrimcat rrotullohen vetëm përgjatë vijave të forcës.Në një fushë magnetike jo uniforme, forca vepron mbi të:
Ku është derivati ​​i një drejtimi të dhënë l.Për më tepër, forca i tërheq nanogrimcat në zonat më të pabarabarta të fushës, domethënë rritja e lakimit dhe densitetit të linjave të forcës.
Prandaj, është e dëshirueshme të përdoret një magnet mjaft i fortë (ose zinxhir magnet) me anizotropi të dukshme boshtore në zonën ku ndodhen grimcat.
Tabela 1 tregon aftësinë e një magneti të vetëm si një burim i mjaftueshëm i fushës magnetike për të kapur dhe mbajtur MNP në shtratin vaskular të fushës së aplikimit.