Javascript şu anda tarayıcınızda devre dışı.Javascript devre dışı bırakıldığında bu web sitesinin bazı işlevleri çalışmayacaktır.
Özel ayrıntılarınızı ve ilgilendiğiniz belirli ilaçları kaydedin; sağladığınız bilgileri kapsamlı veritabanımızdaki makalelerle eşleştireceğiz ve size e-posta yoluyla bir PDF kopyasını zamanında göndereceğiz.
Sitostatiklerin hedefe yönelik dağıtımı için manyetik demir oksit nanopartiküllerinin hareketini kontrol edin
Yazar 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 Demidov6,71Almazov Ulusal Tıp Rusya Federasyonu Sağlık Bakanlığı Araştırma Merkezi, St. Petersburg, 197341, Rusya Federasyonu;2 St. Petersburg Elektroteknik Üniversitesi “LETI”, St. Petersburg, 197376, Rusya Federasyonu;3 Kişiselleştirilmiş Tıp Merkezi, Almazov Devlet Tıbbi Araştırma Merkezi, Rusya Federasyonu Sağlık Bakanlığı, St. Petersburg, 197341, Rusya Federasyonu;4FSBI “AA Smorodintsev adını taşıyan Grip Araştırma Enstitüsü” Rusya Federasyonu Sağlık Bakanlığı, St. Petersburg, Rusya Federasyonu;5 Sechenov Evrimsel Fizyoloji ve Biyokimya Enstitüsü, Rusya Bilimler Akademisi, St. Petersburg, Rusya Federasyonu;6 RAS Sitoloji Enstitüsü, St. Petersburg, 194064, Rusya Federasyonu;7INSERM U1231, Tıp ve Eczacılık Fakültesi, Bourgogne-Franche Comté Dijon Üniversitesi, Fransa İletişim: Yana ToropovaAlmazov Ulusal Tıbbi Araştırma Merkezi, Rusya Federasyonu Sağlık Bakanlığı, Saint-Petersburg, 197341, Rusya Federasyonu Tel +7 981 95264800 4997069 E-posta [e-posta korumalı] Arka plan: Sitostatik toksisite sorununa umut verici bir yaklaşım, hedefe yönelik ilaç dağıtımı için manyetik nanopartiküllerin (MNP) kullanılmasıdır.Amaç: MNP'leri in vivo olarak kontrol eden manyetik alanın en iyi özelliklerini belirlemek için hesaplamaları kullanmak ve MNP'lerin in vitro ve in vivo olarak fare tümörlerine magnetron iletiminin etkinliğini değerlendirmek.(MNPs-ICG) kullanılır.Tümör farelerinde, ilgilenilen bölgede manyetik alan olsun veya olmasın, in vivo lüminesans yoğunluğu çalışmaları yapıldı.Bu çalışmalar, Rusya Sağlık Bakanlığı Almazov Devlet Tıbbi Araştırma Merkezi Deneysel Tıp Enstitüsü tarafından geliştirilen hidrodinamik bir iskele üzerinde gerçekleştirildi.Sonuç: Neodimyum mıknatısların kullanımı, MNP'nin seçici birikimini destekledi.MNP'ler-ICG'nin tümör taşıyan farelere uygulanmasından bir dakika sonra, MNP'ler-ICG esas olarak karaciğerde birikir.Manyetik alanın yokluğunda ve varlığında bu, onun metabolik yolunu gösterir.Manyetik alan varlığında tümördeki floresansta artış gözlenmesine rağmen hayvanın karaciğerindeki floresans yoğunluğu zamanla değişmedi.Sonuç: Bu tip MNP, hesaplanan manyetik alan gücü ile birleştirildiğinde, sitostatik ilaçların tümör dokularına manyetik olarak kontrollü verilmesinin geliştirilmesi için temel oluşturabilir.Anahtar Kelimeler: floresans analizi, indosiyanin, demir oksit nanopartikülleri, sitostatiklerin magnetron iletimi, tümör hedefleme
Tümör hastalıkları dünya çapında başlıca ölüm nedenlerinden biridir.Aynı zamanda tümör hastalıklarının artan morbidite ve mortalite dinamikleri hala mevcuttur.1 Günümüzde kullanılan kemoterapi halen farklı tümörlerin ana tedavilerinden biridir.Aynı zamanda sitostatiklerin sistemik toksisitesini azaltmaya yönelik yöntemlerin geliştirilmesi de halen geçerlidir.Toksisite problemini çözmek için umut verici bir yöntem, ilaçların sağlıklı organ ve dokulardaki birikimlerini arttırmadan tümör dokularında lokal birikimini sağlayabilen ilaç dağıtım yöntemlerini hedef alan nano ölçekli taşıyıcıların kullanılmasıdır.konsantrasyon.2 Bu yöntem, sistemik toksisitelerini azaltırken kemoterapötik ilaçların tümör dokuları üzerindeki etkinliğini ve hedeflenmesini artırmayı mümkün kılar.
Sitostatik ajanların hedefe yönelik dağıtımı için düşünülen çeşitli nanopartiküller arasında manyetik nanopartiküller (MNP'ler), çok yönlülüklerini sağlayan benzersiz kimyasal, biyolojik ve manyetik özelliklerinden dolayı özellikle ilgi çekicidir.Bu nedenle manyetik nanopartiküller, hipertermi (manyetik hipertermi) olan tümörleri tedavi etmek için bir ısıtma sistemi olarak kullanılabilir.Ayrıca teşhis maddeleri (manyetik rezonans teşhisi) olarak da kullanılabilirler.3-5 Bu özelliklerin kullanılması ve harici bir manyetik alanın kullanılması yoluyla belirli bir alanda MNP birikmesi olasılığı ile birlikte hedeflenen farmasötik preparatların verilmesi, sitostatikleri tümör bölgesine hedeflemek için çok işlevli bir magnetron sisteminin oluşturulmasını sağlar. Umutlar.Böyle bir sistem, vücuttaki hareketlerini kontrol etmek için MNP'yi ve manyetik alanları içerecektir.Bu durumda hem dış manyetik alanlar hem de tümörün bulunduğu vücut bölgesine yerleştirilen manyetik implantlar manyetik alan kaynağı olarak kullanılabilir.6 İlk yöntemin, ilaçların manyetik hedeflemesi için özel ekipman kullanma ihtiyacı ve ameliyatı gerçekleştirecek personel yetiştirme ihtiyacı dahil olmak üzere ciddi eksiklikleri vardır.Ayrıca bu yöntem maliyetinin yüksek olması nedeniyle sınırlıdır ve yalnızca vücut yüzeyine yakın “yüzeysel” tümörler için uygundur.Manyetik implant kullanımının alternatif yöntemi, bu teknolojinin uygulama kapsamını genişleterek vücudun farklı bölgelerinde bulunan tümörlerde kullanımını kolaylaştırıyor.İntralüminal stente entegre edilen hem bireysel mıknatıslar hem de mıknatıslar, içi boş organlardaki tümör hasarına karşı açıklıklarını sağlamak amacıyla implant olarak kullanılabilir.Ancak yayınlanmamış araştırmalarımıza göre bunlar, MNP'nin kan dolaşımından tutulmasını sağlayacak kadar manyetik değil.
Magnetron ilaç dağıtımının etkinliği birçok faktöre bağlıdır: manyetik taşıyıcının özellikleri ve manyetik alan kaynağının özellikleri (kalıcı mıknatısların geometrik parametreleri ve ürettikleri manyetik alanın gücü dahil).Başarılı manyetik olarak yönlendirilen hücre inhibitörü dağıtım teknolojisinin geliştirilmesi, uygun manyetik nano ölçekli ilaç taşıyıcılarının geliştirilmesini, bunların güvenliğinin değerlendirilmesini ve bunların vücuttaki hareketlerinin izlenmesine olanak tanıyan bir görselleştirme protokolünün geliştirilmesini içermelidir.
Bu çalışmada vücuttaki manyetik nano ölçekli ilaç taşıyıcısını kontrol etmek için en uygun manyetik alan özelliklerini matematiksel olarak hesapladık.Bu hesaplama özelliklerine sahip, uygulanan bir manyetik alanın etkisi altında kan damarı duvarı boyunca MNP'yi tutma olasılığı, izole edilmiş sıçan kan damarlarında da incelenmiştir.Ek olarak, MNP'lerin ve floresan ajanların konjugatlarını sentezledik ve bunların in vivo görselleştirilmesi için bir protokol geliştirdik.İn vivo koşullar altında, tümör modeli farelerde, manyetik alanın etkisi altında sistemik olarak uygulandığında MNP'lerin tümör dokularında birikim verimliliği araştırıldı.
İn vitro çalışmada referans MNP'yi, in vivo çalışmada ise floresan ajan (indolesiyanin; ICG) içeren laktik asit polyester (polilaktik asit, PLA) ile kaplanmış MNP'yi kullandık.MNP-ICG, bu durumda (MNP-PLA-EDA-ICG) kullanın.
MNP'nin sentezi ve fiziksel ve kimyasal özellikleri başka bir yerde ayrıntılı olarak açıklanmıştır.7,8
MNP-ICG'yi sentezlemek için ilk olarak PLA-ICG konjugatları üretildi.60 kDa moleküler ağırlığa sahip toz rasemik PLA-D ve PLA-L karışımı kullanıldı.
PLA ve ICG'nin her ikisi de asit olduğundan, PLA-ICG konjugatlarını sentezlemek için öncelikle ICG'nin aralayıcıya kimyasal olarak emilmesine yardımcı olan PLA üzerinde amino-sonlu bir aralayıcının sentezlenmesi gerekir.Aralayıcı, etilen diamin (EDA), karbodiimid yöntemi ve suda çözünür karbodiimid, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimid (EDAC) kullanılarak sentezlendi.PLA-EDA aralayıcı aşağıdaki gibi sentezlenir.2 mL 0,1 g/mL PLA kloroform çözeltisine 20 kat molar fazla EDA ve 20 kat molar fazla EDAC ekleyin.Sentez, 15 mL'lik bir polipropilen test tüpünde çalkalayıcı üzerinde 300 dk-1 hızda 2 saat süreyle gerçekleştirildi.Sentez şeması Şekil 1'de gösterilmektedir. Sentez şemasını optimize etmek için sentezi 200 kat fazla reaktifle tekrarlayın.
Sentez sonunda çözelti 3000 dk-1 hızda 5 dakika santrifüj edilerek çökelmiş polietilen türevlerinin fazlası uzaklaştırıldı.Daha sonra dimetil sülfoksit (DMSO) içerisindeki 2 mL 0,5 mg/mL ICG çözeltisi, 2 mL'lik çözeltiye ilave edildi.Karıştırıcı 2 saat süreyle 300 dk-1 karıştırma hızında sabitlenir.Elde edilen konjugatın şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir.
200 mg MNP'ye 4 mL PLA-EDA-ICG konjugatı ekledik.Süspansiyonu 300 dakika-1 sıklıkta 30 dakika karıştırmak için bir LS-220 çalkalayıcı (LOIP, Rusya) kullanın.Daha sonra üç kez izopropanol ile yıkandı ve manyetik ayırmaya tabi tutuldu.Sürekli ultrasonik etki altında 5-10 dakika süreyle süspansiyona IPA eklemek için UZD-2 Ultrasonik Dağıtıcıyı (FSUE NII TVCH, Rusya) kullanın.Üçüncü IPA yıkamasından sonra çökelti, damıtılmış suyla yıkandı ve 2 mg/mL konsantrasyonda fizyolojik salin içinde yeniden süspanse edildi.
Elde edilen MNP'nin sulu çözelti içindeki boyut dağılımını incelemek için ZetaSizer Ultra ekipmanı (Malvern Instruments, İngiltere) kullanıldı.MNP'nin şeklini ve boyutunu incelemek için JEM-1400 STEM alan emisyon katoduna (JEOL, Japonya) sahip bir transmisyon elektron mikroskobu (TEM) kullanıldı.
Bu çalışmada silindirik kalıcı mıknatıslar (N35 sınıfı; nikel koruyucu kaplamalı) ve aşağıdaki standart boyutları (uzun eksen uzunluğu × silindir çapı) kullanıyoruz: 0,5×2 mm, 2×2 mm, 3×2 mm ve 5×2 mm.
Model sistemde MNP taşınmasının in vitro çalışması, Rusya Sağlık Bakanlığı Almazov Devlet Tıbbi Araştırma Merkezi Deneysel Tıp Enstitüsü tarafından geliştirilen hidrodinamik bir iskele üzerinde gerçekleştirildi.Dolaşan sıvının (damıtılmış su veya Krebs-Henseleit çözeltisi) hacmi 225 mL'dir.Eksenel olarak mıknatıslanmış silindirik mıknatıslar kalıcı mıknatıslar olarak kullanılır.Mıknatısı, ucu tüpün yönüne (dikey) bakacak şekilde, merkezi cam tüpün iç duvarından 1,5 mm uzakta bir tutucuya yerleştirin.Kapalı döngüdeki sıvı akış hızı 60 L/saattir (0,225 m/s doğrusal hıza karşılık gelir).Krebs-Henseleit çözeltisi, plazmanın bir analoğu olduğundan dolaşım sıvısı olarak kullanılır.Plazmanın dinamik viskozite katsayısı 1,1–1,3 mPa∙s'dir.9 Manyetik alanda adsorbe edilen MNP miktarı, deneyden sonra dolaşımdaki sıvıdaki demir konsantrasyonundan spektrofotometri ile belirlenir.
Ayrıca kan damarlarının bağıl geçirgenliğini belirlemek için geliştirilmiş bir akışkanlar mekaniği tablosu üzerinde deneysel çalışmalar yapılmıştır.Hidrodinamik desteğin ana bileşenleri Şekil 3'te gösterilmektedir. Hidrodinamik stentin ana bileşenleri, model vasküler sistemin kesitini simüle eden kapalı bir döngü ve bir depolama tankıdır.Model sıvının kan damarı modülünün konturu boyunca hareketi peristaltik bir pompa tarafından sağlanır.Deney sırasında buharlaşmayı ve gerekli sıcaklık aralığını koruyun ve sistem parametrelerini (sıcaklık, basınç, sıvı akış hızı ve pH değeri) izleyin.
Şekil 3 Şah damarı duvarının geçirgenliğini incelemek için kullanılan düzeneğin blok diyagramı.1-depolama tankı, 2-peristaltik pompa, MNP içeren süspansiyonu döngüye sokmak için 3-mekanizma, 4-akış ölçer, döngüde 5-basınç sensörü, 6-ısı eşanjörü, konteynerli 7 odacıklı, 8-kaynak Manyetik alanın 9-Hidrokarbonlu balonu.
Kabı içeren bölme üç kaptan oluşur: merkezi devrenin kollarının geçtiği bir dış büyük kap ve iki küçük kap.Kanül küçük kabın içine sokulur, kap küçük kabın üzerine bağlanır ve kanülün ucu ince bir tel ile sıkıca bağlanır.Büyük kap ile küçük kap arasındaki boşluk damıtılmış su ile doldurulur ve ısı eşanjörüne bağlantı nedeniyle sıcaklık sabit kalır.Küçük kaptaki boşluk, kan damarı hücrelerinin canlılığını korumak için Krebs-Henseleit çözeltisi ile doldurulur.Tank ayrıca Krebs-Henseleit çözeltisiyle doldurulur.Gaz (karbon) besleme sistemi, depolama tankındaki küçük kaptaki ve kabın bulunduğu haznedeki çözeltiyi buharlaştırmak için kullanılır (Şekil 4).
Şekil 4 Kabın yerleştirildiği oda.1-Kan damarlarının düşürülmesine yarayan kanül, 2-Dış odacık, 3-Küçük odacık.Ok model sıvının yönünü gösterir.
Damar duvarının göreceli geçirgenlik indeksini belirlemek için sıçan karotis arteri kullanıldı.
MNP süspansiyonunun (0,5 mL) sisteme dahil edilmesi aşağıdaki özelliklere sahiptir: tankın ve döngüdeki bağlantı borusunun toplam iç hacmi 20 mL'dir ve her bölmenin iç hacmi 120 mL'dir.Dış manyetik alan kaynağı, standart boyutta 2×3 mm olan kalıcı bir mıknatıstır.Küçük bölmelerden birinin üzerine, konteynerden 1 cm uzağa, bir ucu konteyner duvarına bakacak şekilde monte edilir.Sıcaklık 37°C'de tutulur.Silindirli pompanın gücü %50'ye ayarlanmıştır, bu da 17 cm/s hıza karşılık gelir.Kontrol olarak numuneler kalıcı mıknatısların bulunmadığı bir hücreye alındı.
Belirli bir MNP konsantrasyonunun uygulanmasından bir saat sonra odadan bir sıvı numune alındı.Parçacık konsantrasyonu, Unico 2802S UV-Vis spektrofotometresi (United Products & Instruments, ABD) kullanılarak bir spektrofotometre ile ölçüldü.MNP süspansiyonunun absorpsiyon spektrumu dikkate alınarak ölçüm 450 nm'de yapıldı.
Rus-LASA-FELASA kurallarına göre tüm hayvanlar, patojen içermeyen spesifik tesislerde yetiştiriliyor ve yetiştiriliyor.Bu çalışma, hayvan deneyleri ve araştırmalarıyla ilgili tüm etik düzenlemelere uygundur ve Almazov Ulusal Tıbbi Araştırma Merkezi'nden (IACUC) etik onay almıştır.Hayvanlar istedikleri kadar su içtiler ve düzenli olarak beslendiler.
Çalışma, 22 g ± %10 ağırlığında, 10 adet anestezi uygulanmış, 12 haftalık, erkek bağışıklık yetersizliği olan NSG faresi (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, ABD) 10 üzerinde gerçekleştirildi.Bağışıklık yetersizliği olan farelerin bağışıklığı baskılandığından, bu soyun bağışıklık yetersizliği olan fareleri, transplant reddi olmadan insan hücrelerinin ve dokularının transplantasyonuna olanak tanır.Farklı kafeslerden yavrular rastgele deney grubuna atandılar ve ortak mikrobiyotaya eşit maruz kalmayı sağlamak için birlikte yetiştirildiler veya sistematik olarak diğer grupların yataklarına maruz bırakıldılar.
HeLa insan kanser hücre dizisi, bir ksenograft modeli oluşturmak için kullanılır.Hücreler, %10 fetal sığır serumu (Hyclone, ABD), 100 CFU/mL penisilin ve 100 μg/mL streptomisin ile desteklenen glutamin (PanEco, Rusya) içeren DMEM'de kültürlendi.Hücre dizisi, Rusya Bilimler Akademisi Hücre Araştırma Enstitüsü'nün Gen İfadesi Düzenleme Laboratuvarı tarafından sağlandı.Enjeksiyondan önce HeLa hücreleri, 1:1 trypsin:Versene çözeltisi (Biolot, Rusya) ile kültür plastiğinden çıkarıldı.Yıkandıktan sonra hücreler, 200 μL başına 5x106 hücre konsantrasyonuna kadar tam ortamda süspanse edildi ve bazal membran matrisi (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, buz üzerinde) ile seyreltildi.Hazırlanan hücre süspansiyonu, fare uyluğunun derisine deri altından enjekte edildi.Her 3 günde bir tümör büyümesini izlemek için elektronik kumpas kullanın.
Tümör 500 mm3'e ulaştığında deney hayvanının tümörün yakınındaki kas dokusuna kalıcı bir mıknatıs yerleştirildi.Deney grubuna (MNPs-ICG + tümör-M) 0,1 mL MNP süspansiyonu enjekte edildi ve manyetik alana maruz bırakıldı.Tedavi edilmemiş bütün hayvanlar kontroller (arka plan) olarak kullanıldı.Ek olarak, 0,1 mL MNP enjekte edilen ancak mıknatıs implante edilmemiş (MNP'ler-ICG + tümör-BM) hayvanlar kullanıldı.
İn vivo ve in vitro numunelerin floresans görselleştirmesi IVIS Lumina LT serisi III biyogörüntüleyicide (PerkinElmer Inc., ABD) gerçekleştirildi.İn vitro görselleştirme için, plaka kuyucuklarına 1 mL hacimde sentetik PLA-EDA-ICG ve MNP-PLA-EDA-ICG konjugatı eklendi.ICG boyasının floresans özellikleri dikkate alınarak numunenin ışık yoğunluğunu belirlemek için kullanılan en iyi filtre seçilir: maksimum uyarma dalga boyu 745 nm ve emisyon dalga boyu 815 nm'dir.Living Image 4.5.5 yazılımı (PerkinElmer Inc.), konjugatı içeren kuyucukların floresans yoğunluğunu niceliksel olarak ölçmek için kullanıldı.
MNP-PLA-EDA-ICG konjugatının floresans yoğunluğu ve birikimi, in vivo tümör modeli farelerde, ilgili bölgede bir manyetik alan varlığı ve uygulaması olmadan ölçüldü.Farelere izofluran ile anestezi uygulandı ve ardından kuyruk damarından 0,1 mL MNP-PLA-EDA-ICG konjugatı enjekte edildi.Tedavi edilmeyen fareler, floresan bir arka plan elde etmek için negatif kontrol olarak kullanıldı.Konjugatı intravenöz olarak uyguladıktan sonra, %2 izofluran anestezisi ile inhalasyonu sürdürürken hayvanı IVIS Lumina LT serisi III floresans görüntüleyicinin (PerkinElmer Inc.) odasında bir ısıtma aşamasına (37°C) yerleştirin.MNP'nin tanıtılmasından 1 dakika 15 dakika sonra sinyal tespiti için ICG'nin yerleşik filtresini (745–815 nm) kullanın.
Tümördeki konjugat birikimini değerlendirmek için hayvanın periton bölgesi kağıtla kaplandı, bu da karaciğerdeki parçacıkların birikmesiyle ilişkili parlak floresansın ortadan kaldırılmasını mümkün kıldı.MNP-PLA-EDA-ICG'nin biyolojik dağılımı incelendikten sonra hayvanlara, tümör alanlarının daha sonra ayrılması ve floresans radyasyonunun niceliksel değerlendirmesi için aşırı dozda izofluran anestezisi ile insanca ötenazi uygulandı.Seçilen ilgi bölgesinden sinyal analizini manuel olarak işlemek için Living Image 4.5.5 yazılımını (PerkinElmer Inc.) kullanın.Her hayvan için üç ölçüm yapıldı (n = 9).
Bu çalışmada, ICG'nin MNP'ler-ICG'ye başarılı bir şekilde yüklenmesini ölçmedik.Ek olarak, farklı şekillerdeki kalıcı mıknatısların etkisi altında nanopartiküllerin tutulma verimliliğini karşılaştırmadık.Ayrıca manyetik alanın nanopartiküllerin tümör dokularında tutulması üzerindeki uzun vadeli etkisini değerlendirmedik.
Ortalama boyutu 195,4 nm olan nanopartiküller baskındır.Ek olarak süspansiyon, ortalama boyutu 1176,0 nm olan topakları içeriyordu (Şekil 5A).Daha sonra kısım bir santrifüj filtreden süzüldü.Parçacıkların zeta potansiyeli -15,69 mV'dir (Şekil 5B).
Şekil 5 Süspansiyonun fiziksel özellikleri: (A) parçacık boyutu dağılımı;(B) zeta potansiyelinde parçacık dağılımı;(C) Nanopartiküllerin TEM fotoğrafı.
Parçacık boyutu temel olarak 200 nm'dir (Şekil 5C), 20 nm boyutunda tek bir MNP ve daha düşük elektron yoğunluğuna sahip bir PLA-EDA-ICG konjuge organik kabuktan oluşur.Sulu çözeltilerde topakların oluşumu, bireysel nanopartiküllerin elektromotor kuvvetinin nispeten düşük modülü ile açıklanabilir.
Kalıcı mıknatıslar için, mıknatıslanma V hacminde yoğunlaştığında, integral ifadesi hacim ve yüzey olmak üzere iki integrale bölünür:
Sabit mıknatıslanmaya sahip bir numune durumunda akım yoğunluğu sıfırdır.Daha sonra manyetik indüksiyon vektörünün ifadesi aşağıdaki formu alacaktır:
Sayısal hesaplama için MATLAB programını (MathWorks, Inc., ABD) kullanın, ETU “LETI” akademik lisans numarası 40502181.
Şekil 7 Şekil 8 Şekil 9 Şekil-10'da görüldüğü gibi en güçlü manyetik alan silindirin ucundan eksenel olarak yönlendirilen bir mıknatıs tarafından oluşturulur.Etkin etki yarıçapı mıknatısın geometrisine eşdeğerdir.Uzunluğu çapından daha büyük bir silindire sahip silindirik mıknatıslarda, en güçlü manyetik alan eksenel-radyal yönde (karşılık gelen bileşen için) gözlenir;bu nedenle, daha büyük en boy oranına (çap ve uzunluk) sahip bir çift silindir MNP adsorpsiyonu en etkili olanıdır.
Şekil 7 Mıknatısın Oz ekseni boyunca manyetik indüksiyon yoğunluğunun Bz bileşeni;Mıknatısın standart boyutu: siyah çizgi 0,5×2 mm, mavi çizgi 2×2 mm, yeşil çizgi 3×2 mm, kırmızı çizgi 5×2 mm.
Şekil 8 Manyetik indüksiyon bileşeni Br, Oz mıknatıs eksenine diktir;Mıknatısın standart boyutu: siyah çizgi 0,5×2 mm, mavi çizgi 2×2 mm, yeşil çizgi 3×2 mm, kırmızı çizgi 5×2 mm.
Şekil 9 Mıknatısın uç ekseninden r mesafesindeki manyetik indüksiyon yoğunluğu Bz bileşeni (z=0);Mıknatısın standart boyutu: siyah çizgi 0,5×2 mm, mavi çizgi 2×2 mm, yeşil çizgi 3×2 mm, kırmızı çizgi 5×2 mm.
Şekil 10 Radyal yön boyunca manyetik indüksiyon bileşeni;standart mıknatıs boyutu: siyah çizgi 0,5×2 mm, mavi çizgi 2×2 mm, yeşil çizgi 3×2 mm, kırmızı çizgi 5×2 mm.
Tümör dokularına MNP dağıtım yöntemini incelemek, nanopartikülleri hedef alanda yoğunlaştırmak ve dolaşım sistemindeki hidrodinamik koşullar altında nanopartiküllerin davranışını belirlemek için özel hidrodinamik modeller kullanılabilir.Kalıcı mıknatıslar harici manyetik alan olarak kullanılabilir.Nanopartiküller arasındaki manyetostatik etkileşimi göz ardı edersek ve manyetik sıvı modelini dikkate almazsak, mıknatıs ile tek bir nanopartikül arasındaki etkileşimi dipol-dipol yaklaşımıyla tahmin etmek yeterlidir.
Burada m mıknatısın manyetik momenti, r nanopartikülün bulunduğu noktanın yarıçap vektörü ve k sistem faktörüdür.Dipol yaklaşımında mıknatısın alanı da benzer bir konfigürasyona sahiptir (Şekil 11).
Düzgün bir manyetik alanda nanopartiküller yalnızca kuvvet çizgileri boyunca döner.Düzgün olmayan bir manyetik alanda kuvvet ona etki eder:
Belirli bir l yönünün türevi nerede.Ayrıca kuvvet, nanopartikülleri alanın en düzgün olmayan alanlarına çeker, yani kuvvet çizgilerinin eğriliği ve yoğunluğu artar.
Bu nedenle, parçacıkların bulunduğu alanda belirgin eksenel anizotropiye sahip, yeterince güçlü bir mıknatısın (veya mıknatıs zincirinin) kullanılması arzu edilir.
Tablo 1, uygulama alanının vasküler yatağında MNP'yi yakalamak ve tutmak için yeterli bir manyetik alan kaynağı olarak tek bir mıknatısın yeteneğini göstermektedir.