Javascript është aktualisht i çaktivizuar në shfletuesin tuaj. Kur Javascript është i çaktivizuar, disa funksione të kësaj faqeje interneti nuk do të funksionojnë.
Regjistroni të dhënat tuaja specifike dhe ilaçet specifike që ju interesojnë, dhe ne do ta përputhim informacionin 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 nanopjesëzave 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 Qendra Kombëtare e Kërkimeve Mjekësore Almazov e Ministrisë së Shëndetësisë të 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 Shtetërore e Kërkimeve Mjekësore Almazov, Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse, Shën Petersburg, 197341, Federata Ruse; 4FSBI “Instituti i Kërkimeve të Gripit i emëruar pas AA Smorodintsev” Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse, Shën Petersburg, Federata Ruse; 5 Instituti Sechenov i Fiziologjisë dhe Biokimisë Evolucionare, 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 Dijon, Francë Komunikimi: Yana ToropovaAlmazov Qendra Kombëtare e Kërkimeve Mjekësore, Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse, Shën Petersburg, 197341, Federata Ruse Tel +7 981 95264800 4997069 Email [email protected] Sfondi: Një qasje premtuese ndaj problemit të toksicitetit citostatik është përdorimi i nanopjesëzave magnetike (MNP) për administrimin e synuar të barnave. Qëllimi: Të përdoren llogaritjet për të përcaktuar karakteristikat më të mira të fushës magnetike që kontrollon MNP-të in vivo, dhe për të vlerësuar efikasitetin e administrimit magnetron të MNP-ve në tumoret e minjve in vitro dhe in vivo. Përdoret (MNP-të-ICG). Studimet e intensitetit të lumineshencës in vivo u kryen në minj tumoralë, 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 i Qendrës Shtetërore të Kërkimeve Mjekësore Almazov të Ministrisë së Shëndetësisë Ruse. Rezultati: Përdorimi i magneteve neodimi nxiti akumulimin selektiv të MNP-së. Një minutë pas administrimit të MNP-ve-ICG te minjtë me tumor, MNP-të-ICG grumbullohen kryesisht në mëlçi. Në mungesë dhe prani të një fushe magnetike, kjo tregon rrugën e saj metabolike. Megjithëse u vu re një rritje e fluoreshencës në tumor në prani të një fushe magnetike, intensiteti i fluoreshencës në mëlçinë e kafshës nuk ndryshoi me kalimin e kohës. Përfundimi: Ky lloj i MNP-së, i kombinuar me forcën e llogaritur të fushës magnetike, mund të jetë baza për zhvillimin e administrimit të kontrolluar magnetikisht të barnave citostatike në indet tumorale. Fjalë kyçe: analiza e fluoreshencës, indocianinë, nanopjesëza të oksidit të hekurit, administrimi magnetron i citostatikëve, synimi i tumorit.
Sëmundjet tumorale janë një nga shkaqet kryesore të vdekjes në mbarë botën. Në të njëjtën kohë, dinamika e rritjes së morbiditetit 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 toksicitetit të saj është përdorimi i bartësve në shkallë nano për të synuar metodat e administrimit të barnave, të cilat mund të sigurojnë akumulim lokal të barnave në indet tumorale pa rritur akumulimin e tyre në organe dhe inde të shëndetshme. 2 Kjo metodë bën të mundur përmirësimin e efikasitetit dhe synimit të barnave kimioterapeutike në indet tumorale, duke zvogëluar njëkohësisht toksicitetin e tyre sistemik.
Midis nanopjesëzave të ndryshme të konsideruara për administrimin e synuar të agjentëve citostatikë, nanopjesëzat 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, nanopjesëzat magnetike mund të përdoren si një sistem ngrohjeje për të trajtuar tumoret me hipertermi (hipertermi magnetike). Ato gjithashtu mund të përdoren si agjentë diagnostikues (diagnoza me rezonancë magnetike). 3-5 Duke përdorur këto karakteristika, të kombinuara me mundësinë e akumulimit të MNP në një zonë specifike, përmes përdorimit të një fushe magnetike të jashtme, administrimi i përgatitjeve farmaceutike të synuara hap krijimin e një sistemi multifunksional magnetron për të synuar citostatikët në vendin e tumorit. Një sistem i tillë do të përfshinte MNP dhe fusha magnetike për të kontrolluar lëvizjen e tyre në trup. Në këtë rast, si fushat magnetike të jashtme ashtu edhe implantet magnetike të vendosura në zonën e trupit që përmban tumorin mund të përdoren si burim i fushës magnetike. 6 Metoda e parë ka mangësi serioze, duke përfshirë nevojën për të përdorur pajisje të specializuara për caktimin magnetik të barnave dhe nevojën për të trajnuar personelin për të kryer ndërhyrje kirurgjikale. Përveç kësaj, kjo metodë kufizohet nga kostoja e lartë dhe është e përshtatshme vetëm për tumore "sipërfaqësore" afër sipërfaqes së trupit. Metoda alternative e përdorimit të implanteve magnetike zgjeron fushën e zbatimit të kësaj teknologjie, duke lehtësuar përdorimin e saj në tumoret e vendosura në pjesë të ndryshme të trupit. Si magnetet individuale ashtu edhe magnetet e integruara 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 administrimit të barnave me magnetron varet nga shumë faktorë: karakteristikat e vetë bartësit magnetik dhe karakteristikat e burimit të fushës magnetike (duke përfshirë parametrat gjeometrikë të magneteve të përhershëm dhe forcën e fushës magnetike që ato gjenerojnë). Zhvillimi i teknologjisë së suksesshme të administrimit të frenuesve qelizorë të udhëhequr magnetikisht duhet të përfshijë zhvillimin e bartësve të përshtatshëm magnetikë të barnave në shkallë nano, vlerësimin e sigurisë së tyre dhe zhvillimin e një protokolli 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 ilaçit në shkallë nano në trup. Mundësia e mbajtjes së MNP-së përmes murit të enës së 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 fluoreshente 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 tumorale kur administrohen sistemikisht nën ndikimin e një fushe magnetike.
Në studimin in vitro, përdorëm MNP-në referuese, dhe në studimin in vivo, përdorëm MNP-në e veshur me poliester acidi laktik (acid polilaktik, PLA) që përmbante një agjent fluoreshent (indolecianinë; ICG). MNP-ICG përfshihet në Në rastin e përdorimit (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, u prodhuan fillimisht konjugatet PLA-ICG. U përdor një përzierje pluhuri racemike 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 i amino-terminuar në PLA, i cili ndihmon kimisorbimin e ICG në ndarës. Distancuesi u sintetizua duke përdorur etilendiaminë (EDA), metodën e karbodiimidit dhe karbodiimidin e tretshëm në ujë, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimid (EDAC). Distancuesi PLA-EDA sintetizohet si më poshtë. Shtoni 20-fish tepricë molare të EDA dhe 20-fish tepricë molare të EDAC në 2 mL tretësirë ​​kloroformi PLA 0.1 g/mL. Sinteza u krye në një tub prove polipropileni 15 mL në një tundës me një shpejtësi prej 300 min-1 për 2 orë. Skema e sintezës tregohet 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. Pastaj, 2 mL të një tretësire ICG 0.5 mg/mL në dimetil sulfoksid (DMSO) iu shtuan tretësirës 2 mL. Përzierësi fiksohet me një shpejtësi përzierjeje prej 300 min-1 për 2 orë. Diagrami skematik i konjugatit të përftuar është treguar në Figurën 2.
Në 200 mg MNP, shtuam 4 mL konjugat PLA-EDA-ICG. Përdorni një tundës LS-220 (LOIP, Rusi) për të përzier pezullimin për 30 minuta me një frekuencë prej 300 min-1. Pastaj, u la me izopropanol tre herë dhe iu nënshtrua ndarjes magnetike. Përdorni Disperserin Ultrasonik UZD-2 (FSUE NII TVCH, Rusi) për të shtuar IPA në pezullim për 5-10 minuta nën veprim të vazhdueshëm ultrasonik. Pas larjes së tretë me IPA, precipitati u la me ujë të distiluar dhe u risuspendua në tretësirë ​​fiziologjike fiziologjike në një përqendrim prej 2 mg/mL.
Pajisjet ZetaSizer Ultra (Malvern Instruments, Mbretëria e Bashkuar) u përdorën për të studiuar shpërndarjen e madhësisë së MNP-së së përftuar në tretësirën ujore. Një mikroskop elektronik transmetues (TEM) me një katodë emetimi në fushë JEM-1400 STEM (JEOL, Japoni) u përdor për të studiuar formën dhe madhësinë e MNP-së.
Në këtë studim, ne përdorim magnete të përhershëm cilindrikë (klasa N35; me shtresë 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 të MNP-së në sistemin model u krye në një skelë hidrodinamike të zhvilluar nga Instituti i Mjekësisë Eksperimentale i Qendrës Shtetërore të Kërkimeve Mjekësore Almazov të Ministrisë së Shëndetësisë Ruse. Vëllimi i lëngut që qarkullon (ujë i distiluar ose tretësirë ​​Krebs-Henseleit) është 225 mL. Magnetë cilindrikë të magnetizuar aksialisht përdoren si magnetë të përhershëm. Vendoseni magnetin në një mbajtëse 1.5 mm larg murit të brendshëm të tubit qendror të qelqit, me fundin e tij përballë drejtimit të tubit (vertikal). Shkalla e rrjedhjes 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 një lëng që qarkullon sepse është një analog i plazmës. Koeficienti i viskozitetit dinamik të plazmës është 1.1–1.3 mPa∙s. 9 Sasia e MNP-së e adsorbuar në fushën magnetike përcaktohet me spektrofotometri nga përqendrimi i hekurit në lëngun që qarkullon pas eksperimentit.
Përveç kësaj, janë kryer studime eksperimentale mbi një tabelë të përmirësuar të mekanikës së lëngjeve për të përcaktuar përshkueshmërinë relative të enëve të gjakut. Komponentët kryesorë të mbështetjes hidrodinamike tregohen në Figurën 3. Komponentët kryesorë të stentit hidrodinamik janë një lak i mbyllur që simulon prerjen tërthore të sistemit vaskular të modelit dhe një rezervuar ruajtjeje. Lëvizja e lëngut të modelit përgjatë konturit të modulit të enës së gjakut sigurohet nga një pompë peristaltike. Gjatë eksperimentit, mirëmbani avullimin dhe diapazonin e kërkuar të temperaturës, dhe monitoroni parametrat e sistemit (temperatura, presioni, shkalla e rrjedhjes së lëngut dhe vlera e pH-it).
Figura 3 Diagrama bllok e konfigurimit të përdorur për të studiuar përshkueshmërinë e murit të arteries karotide. 1-rezervuari i ruajtjes, 2-pompa peristaltike, 3-mekanizmi për futjen e suspensionit që përmban MNP në lak, 4-matësi i rrjedhës, 5-sensori i presionit në lak, 6-shkëmbyesi i nxehtësisë, 7-dhoma me enë, 8-burimi i fushës magnetike, 9-tullumbace me hidrokarbure.
Dhoma që përmban enën përbëhet nga tre enë: një enë e madhe e jashtme dhe dy enë të vogla, përmes të cilave kalojnë krahët e qarkut qendror. Kanula futet në enën e vogël, ena fiksohet në enën e vogël dhe maja e kanulës lidhet fort me një tel të hollë. Hapësira midis 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 mbushet me tretësirë ​​Krebs-Henseleit për të ruajtur qëndrueshmërinë e qelizave të enëve të gjakut. Rezervuari mbushet gjithashtu me tretësirë ​​Krebs-Henseleit. Sistemi i furnizimit me gaz (karbon) përdoret për të avulluar tretësirën në enën e vogël në rezervuarin e ruajtjes dhe në dhomën që përmban enën (Figura 4).
Figura 4 Dhoma ku vendoset ena. 1-Kanula për uljen e enëve të gjakut, 2-Dhoma e jashtme, 3-Dhoma e vogël. Shigjeta tregon drejtimin e lëngut të modelit.
Për të përcaktuar indeksin relativ të përshkueshmërisë së murit të enës së gjakut, u përdor arteria karotide e miut.
Futja e pezullimit MNP (0.5mL) në sistem ka karakteristikat e mëposhtme: vëllimi i brendshëm total 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 një madhësi standarde prej 2×3 mm. Ai është instaluar mbi njërën nga dhomat e vogla, 1 cm larg nga ena, me njërin skaj përballë murit të enës. Temperatura mbahet në 37°C. Fuqia e pompës me rul 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-së, një mostër e lëngshme u mor nga dhoma. Përqendrimi i grimcave u mat me një spektrofotometër duke përdorur spektrofotometrin Unico 2802S UV-Vis (United Products & Instruments, SHBA). Duke marrë parasysh spektrin e absorbimit të pezullimit të MNP-së, matja u krye në 450 nm.
Sipas udhëzimeve Rus-LASA-FELASA, të gjitha kafshët rriten dhe rriten në ambiente specifike pa patogjenë. Ky studim është në përputhje me të gjitha rregulloret etike përkatëse për eksperimentet dhe kërkimet në kafshë, dhe ka marrë miratimin etik nga Qendra Kombëtare e Kërkimeve Mjekësore Almazov (IACUC). Kafshët pinë ujë ad libitum dhe u ushqyen rregullisht.
Studimi u krye në 10 minj NSG meshkuj 12-javësh të anestezuar me imunodeficiencë (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Laboratori Jackson, SHBA) 10, me peshë 22 g ± 10%. Meqenëse imuniteti i minjve me imunodeficiencë është i shtypur, minjtë me imunodeficiencë të kësaj linje lejojnë transplantimin e qelizave dhe indeve njerëzore pa refuzim të transplantit. Minjtë e vegjël nga kafaze të ndryshme u caktuan rastësisht në grupin eksperimental dhe u bashkë-rritën ose u ekspozuan sistematikisht ndaj shtratit të grupeve të tjera për të siguruar ekspozim të barabartë ndaj mikrobiotës së përbashkët.
Linja qelizore kancerogjene njerëzore HeLa përdoret për të krijuar një model ksenografti. Qelizat u kultivuan në DMEM që përmbante glutaminë (PanEco, Rusi), të plotësuar me 10% serum fetal të gjedhit (Hyclone, SHBA), 100 CFU/mL penicilinë dhe 100 μg/mL streptomicinë. Linja qelizore u sigurua me mirësi nga Laboratori i Rregullimit të Shprehjes së Gjeneve i Institutit të Kërkimit Qelizor të Akademisë Ruse të Shkencave. Para injektimit, qelizat HeLa u hoqën nga plastika e kulturës me një tretësirë ​​tripsinë:Versene 1:1 (Biolot, Rusi). Pas larjes, qelizat u pezulluan në medium të plotë në një përqendrim prej 5×106 qelizash për 200 μL dhe u holluan me matricën e membranës bazale (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, në akull). Suspensioni i përgatitur qelizor u injektua nënlëkurësisht në lëkurën e kofshës së miut. Përdorni kaliperë elektronikë për të monitoruar rritjen e tumorit çdo 3 ditë.
Kur tumori arriti në 500 mm3, një magnet i përhershëm u implantua në indin muskulor të kafshës eksperimentale pranë tumorit. Në grupin eksperimental (MNPs-ICG + tumor-M), u injektua 0.1 mL pezullim MNP dhe u ekspozua ndaj një fushe magnetike. Kafshët e plota të patrajtuara u përdorën si kontrolle (sfondi). Përveç kësaj, u përdorën kafshë të injektuara me 0.1 mL MNP, por pa u implantuar magnete (MNPs-ICG + tumor-BM).
Vizualizimi me fluoreshencë i mostrave in vivo dhe in vitro u krye në bioimazherin IVIS Lumina LT series III (PerkinElmer Inc., SHBA). Për vizualizimin in vitro, një vëllim prej 1 mL konjugati sintetik PLA-EDA-ICG dhe MNP-PLA-EDA-ICG u shtua në puset e pllakës. Duke marrë parasysh karakteristikat e fluoreshencës së ngjyrosësit ICG, është zgjedhur filtri më i mirë i përdorur për të përcaktuar intensitetin ndriçues të mostrës: gjatësia maksimale e valës së ngacmimit është 745 nm, dhe gjatësia e valës së emetimit është 815 nm. Programi Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) u përdor për të matur në mënyrë sasiore intensitetin e fluoreshencës së pusetave që përmbajnë konjugatin.
Intensiteti i fluoreshencës dhe akumulimi i konjugatit MNP-PLA-EDA-ICG u matën në minj model tumori 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 injektuan përmes venës së bishtit. Minjtë e patrajtuar u përdorën si kontroll negativ për të marrë një sfond fluoreshent. Pas administrimit të konjugatit në mënyrë intravenoze, vendoseni kafshën në një fazë ngrohjeje (37°C) në dhomën e imazherit fluoreshent IVIS Lumina LT seria III (PerkinElmer Inc.) duke ruajtur inhalimin me anestezi 2% izofluran. Përdorni filtrin e integruar të ICG-së (745–815 nm) për zbulimin e sinjalit 1 minutë dhe 15 minuta pas futjes së MNP.
Për të vlerësuar akumulimin e konjugatit në tumor, zona peritoneale e kafshës u mbulua me letër, gjë që bëri të mundur eliminimin e fluoreshencës së ndritshme të shoqëruar me akumulimin e grimcave në mëlçi. Pas studimit të bioshpërndarjes së MNP-PLA-EDA-ICG, kafshët u eutanizuan në mënyrë humane me një mbidozë të anestezisë së izofluranit për ndarjen pasuese të zonave të tumorit dhe vlerësimin sasior të rrezatimit fluoreshent. Përdorni programin Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) për të përpunuar manualisht analizën e sinjalit nga rajoni i zgjedhur i interesit. U morën tre matje për secilën kafshë (n = 9).
Në këtë studim, ne nuk e përcaktuam sasinë e ngarkimit të suksesshëm të ICG në MNP-të-ICG. Përveç kësaj, ne nuk krahasuam efikasitetin e mbajtjes së nanopjesëzave nën ndikimin e magneteve të përhershëm të formave të ndryshme. Përveç kësaj, ne nuk vlerësuam efektin afatgjatë të fushës magnetike në mbajtjen e nanopjesëzave në indet tumorale.
Nanopjesëzat dominojnë, me një madhësi mesatare prej 195.4 nm. Përveç kësaj, pezullimi 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 pezullimit: (A) shpërndarja e madhësisë së grimcave; (B) shpërndarja e grimcave në potencialin zeta; (C) Fotografia TEM e nanopjesëzave.
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 dendësi më të ulët elektroni. Formimi i aglomerateve në tretësira ujore mund të shpjegohet me modulin relativisht të ulët të forcës elektromotore të nanopjesëzave individuale.
Për magnetet e përhershme, kur magnetizimi përqendrohet në vëllimin V, shprehja integrale ndahet në dy integrale, përkatësisht vëllimin dhe sipërfaqen:
Në rastin e një mostre me magnetizim konstant, dendësia e rrymës është zero. Atëherë, shprehja e vektorit të induksionit magnetik do të marrë formën e mëposhtme:
Përdorni programin MATLAB (MathWorks, Inc., SHBA) për llogaritjet numerike, licenca akademike ETU “LETI” me numër 40502181.
Siç tregohet në Figurën 7 Figura 8 Figura 9 Figura-10, fusha magnetike më e fortë gjenerohet nga një magnet i orientuar aksialisht nga fundi i cilindrit. Rrezja efektive e veprimit është ekuivalente me gjeometrinë e magnetit. Në magnetët cilindrikë me një cilindër gjatësia e të cilit është më e madhe se diametri i tij, fusha magnetike më e fortë vërehet në drejtimin aksial-radial (për përbërësin përkatës); prandaj, një palë cilindrash me një raport më të madh aspekti (diametër dhe gjatësi) 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 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 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 0.5×2 mm, vija blu 2×2 mm, vija jeshile 3×2 mm, vija e kuqe 5×2 mm.
Modele të veçanta hidrodinamike mund të përdoren për të studiuar metodën e administrimit të MNP-së në indet tumorale, për të përqendruar nanopjesëzat në zonën e synuar dhe për të përcaktuar sjelljen e nanopjesëzave në kushte hidrodinamike në sistemin e qarkullimit të gjakut. Magnetët e përhershëm mund të përdoren si fusha magnetike të jashtme. Nëse e injorojmë bashkëveprimin magnetostatik midis nanopjesëzave dhe nuk e marrim në konsideratë modelin e lëngut magnetik, mjafton të vlerësojmë bashkëveprimin midis magnetit dhe një nanopjesëze të vetme me një përafrim dipol-dipol.
Ku m është momenti magnetik i magnetit, r është vektori i rrezes së pikës ku ndodhet nanopjesëza dhe k është faktori i sistemit. Në përafrimin dipolar, fusha e magnetit ka një konfigurim të ngjashëm (Figura 11).
Në një fushë magnetike uniforme, nanopjesëzat rrotullohen vetëm përgjatë vijave të forcës. Në një fushë magnetike jo uniforme, forca vepron mbi to:
Ku është derivati ​​i një drejtimi të caktuar l. Përveç kësaj, forca i tërheq nanopjesëzat në zonat më të pabarabarta të fushës, domethënë, lakimi dhe dendësia e vijave të forcës rriten.
Prandaj, është e dëshirueshme të përdoret një magnet (ose zinxhir magneti) mjaftueshëm i fortë me anizotropi aksiale të dukshme 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.