Javascript is op it stuit útskeakele yn jo browser. As javascript útskeakele is, sille guon funksjes fan dizze webside net wurkje.
Registrearje jo spesifike details en spesifike medisinen fan belang, en wy sille de ynformaasje dy't jo leverje oerienkomme mei artikels yn ús útwreide database en jo sa gau mooglik in PDF-kopy fia e-post stjoere.
Kontrolearje de beweging fan magnetyske izerokside-nanopartikels foar rjochte levering fan cytostatica
Auteur 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 Nasjonaal Medysk Undersyksintrum fan it Ministearje fan Folkssûnens fan 'e Russyske Federaasje, Sint-Petersburch, 197341, Russyske Federaasje; 2 Sint-Petersburch Elektrotechnyske Universiteit "LETI", Sint-Petersburch, 197376, Russyske Federaasje; 3 Sintrum foar Persoanlike Genêskunde, Almazov Steatsmedysk Undersyksintrum, Ministearje fan Folkssûnens fan 'e Russyske Federaasje, Sint-Petersburch, 197341, Russyske Federaasje; 4FSBI "Ynstitút foar Grypûndersyk neamd nei AA Smorodintsev" Ministearje fan Folkssûnens fan 'e Russyske Federaasje, Sint-Petersburch, Russyske Federaasje; 5 Sechenov Ynstitút foar Evolúsjonêre Fysiology en Biogemy, Russyske Akademy fan Wittenskippen, Sint-Petersburch, Russyske Federaasje; 6 RAS Ynstitút foar Sytology, Sint-Petersburch, 194064, Russyske Federaasje; 7INSERM U1231, Fakulteit Genêskunde en Farmaasje, Bourgogne-Franche Comté Universiteit fan Dijon, Frankryk Kommunikaasje: Yana ToropovaAlmazov Nasjonaal Medysk Undersyksintrum, Ministearje fan Folkssûnens fan 'e Russyske Federaasje, Sint-Petersburch, 197341, Russyske Federaasje Tel +7 981 95264800 4997069 E-post [email protected] Eftergrûn: In beloftefolle oanpak foar it probleem fan cytostatyske toksisiteit is it brûken fan magnetyske nanopartikels (MNP) foar rjochte medisynlevering. Doel: Berekkeningen brûke om de bêste skaaimerken fan it magnetyske fjild te bepalen dat MNP's yn vivo kontrolearret, en de effisjinsje fan magnetronlevering fan MNP's oan mûstumors yn vitro en yn vivo te evaluearjen. (MNPs-ICG) wurdt brûkt. Yn vivo lumineszinsje-yntensiteitsstúdzjes waarden útfierd yn tumormûzen, mei en sûnder in magnetysk fjild op it plak fan belang. Dizze stúdzjes waarden útfierd op in hydrodynamyske steiger ûntwikkele troch it Ynstitút foar Eksperimintele Genêskunde fan it Almazov State Medical Research Center fan it Russyske Ministearje fan Folkssûnens. Resultaat: It gebrûk fan neodymiummagneten befoardere de selektive opgarjen fan MNP. Ien minút nei administraasje fan MNPs-ICG oan tumordragende mûzen, sammelet MNPs-ICG him benammen op yn 'e lever. Yn 'e ôfwêzigens en oanwêzigens fan in magnetysk fjild jout dit oan dat it metabolike paad is. Hoewol in tanimming fan 'e fluoreszinsje yn 'e tumor waard waarnommen yn 'e oanwêzigens fan in magnetysk fjild, feroare de fluoreszinsje-yntensiteit yn 'e lever fan it bist net yn 'e rin fan 'e tiid. Konklúzje: Dit type MNP, kombinearre mei de berekkene magnetyske fjildsterkte, kin de basis wêze foar de ûntwikkeling fan magnetysk kontroleare levering fan cytostatika oan tumorweefsels. Keywords: fluoreszinsje-analyze, indocyanine, izerokside-nanopartikels, magnetronlevering fan cytostatika, tumortargeting
Tumorsykten binne ien fan 'e wichtichste oarsaken fan dea wrâldwiid. Tagelyk bestiet de dynamyk fan tanimmende morbiditeit en mortaliteit fan tumorsykten noch altyd. 1 De gemoterapy dy't hjoed de dei brûkt wurdt, is noch altyd ien fan 'e wichtichste behannelingen foar ferskate tumors. Tagelyk is de ûntwikkeling fan metoaden om de systemyske toksisiteit fan cytostatika te ferminderjen noch altyd relevant. In belofte metoade om it toksisiteitsprobleem op te lossen is it brûken fan nanoskaaldragers om metoaden foar medisynlevering te rjochtsjen, dy't lokale opgarjen fan medisinen yn tumorweefsels kinne leverje sûnder har opgarjen yn sûne organen en weefsels te fergrutsjen. 2 Dizze metoade makket it mooglik om de effisjinsje en rjochting fan gemoterapymiddels op tumorweefsels te ferbetterjen, wylst har systemyske toksisiteit wurdt fermindere.
Under de ferskate nanopartikels dy't beskôge wurde foar rjochte levering fan cytostatika, binne magnetyske nanopartikels (MNP's) fan bysûnder belang fanwegen har unike gemyske, biologyske en magnetyske eigenskippen, dy't har alsidichheid garandearje. Dêrom kinne magnetyske nanopartikels brûkt wurde as in ferwaarmingssysteem om tumors mei hyperthermie te behanneljen (magnetyske hyperthermie). Se kinne ek brûkt wurde as diagnostyske aginten (magnetyske resonânsjediagnoaze). 3-5 Mei help fan dizze skaaimerken, kombineare mei de mooglikheid fan MNP-akkumulaasje yn in spesifyk gebiet, troch it brûken fan in ekstern magnetysk fjild, iepenet de levering fan rjochte farmaseutyske tariedingen de skepping fan in multifunksjoneel magnetronsysteem om cytostatika te rjochtsjen op 'e tumorside Perspektiven. Sa'n systeem soe MNP en magnetyske fjilden omfetsje om har beweging yn it lichem te kontrolearjen. Yn dit gefal kinne sawol eksterne magnetyske fjilden as magnetyske ymplantaten pleatst yn it lichemsgebiet mei de tumor brûkt wurde as de boarne fan it magnetyske fjild. 6 De earste metoade hat serieuze tekoartkommingen, ynklusyf de needsaak om spesjalisearre apparatuer te brûken foar magnetyske targeting fan medisinen en de needsaak om personiel op te lieden om sjirurgy út te fieren. Derneist wurdt dizze metoade beheind troch hege kosten en is allinich geskikt foar "oerflakkige" tumors ticht by it oerflak fan it lichem. De alternative metoade fan it brûken fan magnetyske ymplantaten wreidet it tapassingsgebiet fan dizze technology út, wêrtroch it gebrûk op tumors yn ferskate dielen fan it lichem makliker wurdt. Sawol yndividuele magneten as magneten yntegrearre yn 'e intraluminale stent kinne brûkt wurde as ymplantaten foar tumorskea yn holle organen om har trochgongsfermogen te garandearjen. Neffens ús eigen net-publisearre ûndersyk binne dizze lykwols net magnetysk genôch om it behâld fan MNP út 'e bloedstream te garandearjen.
De effektiviteit fan medisynlevering fia in magnetron hinget ôf fan in protte faktoaren: de skaaimerken fan 'e magnetyske drager sels, en de skaaimerken fan 'e magnetyske fjildboarne (ynklusyf de geometryske parameters fan permaninte magneten en de sterkte fan it magnetyske fjild dat se generearje). De ûntwikkeling fan suksesfolle technology foar it leverjen fan magnetysk begeliede selinhibitoren moat de ûntwikkeling fan passende magnetyske nanoskaal-medisyndragers omfetsje, har feiligens beoardielje, en in fisualisaasjeprotokol ûntwikkelje dat it mooglik makket om har bewegingen yn it lichem te folgjen.
Yn dizze stúdzje hawwe wy wiskundich de optimale magnetyske fjildkarakteristiken berekkene om de magnetyske nanoskaal-medisyndrager yn it lichem te kontrolearjen. De mooglikheid om MNP troch de bloedfetwand te behâlden ûnder ynfloed fan in tapast magnetysk fjild mei dizze berekkeningskarakteristiken waard ek bestudearre yn isolearre rattebloedfetten. Derneist hawwe wy konjugaten fan MNP's en fluorescerende aginten synthetisearre en in protokol ûntwikkele foar har fisualisaasje yn vivo. Under yn vivo-omstannichheden, yn tumormodelmûzen, waard de akkumulaasje-effisjinsje fan MNP's yn tumorweefsels bestudearre by systemyske administraasje ûnder ynfloed fan in magnetysk fjild.
Yn 'e in vitro-stúdzje brûkten wy de referinsje-MNP, en yn 'e in vivo-stúdzje brûkten wy de MNP bedekt mei melksoerpolyester (polymelksûr, PLA) mei in fluorescerend middel (indolecyanine; ICG). MNP-ICG is opnommen yn. Yn it gefal, gebrûk (MNP-PLA-EDA-ICG).
De synteze en fysike en gemyske eigenskippen fan MNP binne earne oars yn detail beskreaun. 7,8
Om MNPs-ICG te synthetisearjen, waarden earst PLA-ICG-konjugaten produsearre. In poeierfoarmich racemysk mingsel fan PLA-D en PLA-L mei in molekulêr gewicht fan 60 kDa waard brûkt.
Omdat PLA en ICG beide soeren binne, moat earst in amino-terminearre spacer op PLA synthetisearre wurde om PLA-ICG-konjugaten te synthetisearjen, wat ICG helpt by it chemisorbearjen nei de spacer. De spacer waard synthetisearre mei ethyleendiamine (EDA), de karbodiimidemetoade en wetteroplosber karbodiimide, 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)karbodiimide (EDAC). De PLA-EDA-spacer wurdt as folget synthetisearre. Foegje in 20-fâldige molêre oermaat fan EDA en in 20-fâldige molêre oermaat fan EDAC ta oan 2 mL fan in 0,1 g/mL PLA-chloroformoplossing. De synteze waard útfierd yn in 15 mL polypropyleen reageerbuis op in shaker mei in snelheid fan 300 min-1 foar 2 oeren. It syntezeskema wurdt werjûn yn figuer 1. Werhelje de synteze mei in 200-fâldige oermaat fan reagentia om it syntezeskema te optimalisearjen.
Oan 'e ein fan 'e synteze waard de oplossing 5 minuten lang sintrifugearre mei in snelheid fan 3000 min-1 om oerstallige delslach fan polyetyleenderivaten te ferwiderjen. Dêrnei waard 2 mL fan in 0,5 mg/mL ICG-oplossing yn dimethylsulfoksyde (DMSO) tafoege oan 'e 2 mL-oplossing. De roerder wurdt 2 oeren lang fêsthâlden oan in roersnelheid fan 300 min-1. It skematyske diagram fan it krigen konjugaat wurdt werjûn yn figuer 2.
Yn 200 mg MNP hawwe wy 4 mL PLA-EDA-ICG-konjugaat tafoege. Brûk in LS-220 shaker (LOIP, Ruslân) om de suspensje 30 minuten te roeren mei in frekwinsje fan 300 min-1. Dêrnei waard it trije kear wosken mei isopropanol en ûnderwurpen oan magnetyske skieding. Brûk UZD-2 Ultrasone Disperser (FSUE NII TVCH, Ruslân) om IPA 5-10 minuten oan 'e suspensje ta te foegjen ûnder trochgeande ultrasone aksje. Nei de tredde IPA-wasbeurt waard it delslach wosken mei destillearre wetter en opnij suspendearre yn fysiologyske sâltoplossing mei in konsintraasje fan 2 mg/mL.
De ZetaSizer Ultra-apparatuer (Malvern Instruments, UK) waard brûkt om de grutteferdieling fan 'e krigen MNP yn 'e wetterige oplossing te bestudearjen. In transmissie-elektronenmikroskoop (TEM) mei in JEM-1400 STEM-fjildemisjekathode (JEOL, Japan) waard brûkt om de foarm en grutte fan 'e MNP te bestudearjen.
Yn dizze stúdzje brûke wy silindryske permaninte magneten (N35-klasse; mei nikkelbeskermjende coating) en de folgjende standertmaten (lange aslingte × silinderdiameter): 0,5 × 2 mm, 2 × 2 mm, 3 × 2 mm en 5 × 2 mm.
De in vitro-stúdzje fan MNP-transport yn it modelsysteem waard útfierd op in hydrodynamyske steiger ûntwikkele troch it Ynstitút foar Eksperimintele Genêskunde fan it Almazov State Medical Research Center fan it Russyske Ministearje fan Folkssûnens. It folume fan 'e sirkulearjende floeistof (destillearre wetter of Krebs-Henseleit-oplossing) is 225 mL. Axiaal magnetisearre silindryske magneten wurde brûkt as permaninte magneten. Plak de magneet op in hâlder 1,5 mm fan 'e binnenwand fan' e sintrale glêzen buis, mei it ein nei de rjochting fan 'e buis (fertikaal). De floeistofstreamsnelheid yn 'e sletten lus is 60 L/o (oerienkommende mei in lineêre snelheid fan 0,225 m/s). Krebs-Henseleit-oplossing wurdt brûkt as in sirkulearjende floeistof, om't it in analoog fan plasma is. De dynamyske viskositeitskoëffisjint fan plasma is 1,1–1,3 mPa∙s. 9 De hoemannichte MNP dy't yn it magnetyske fjild adsorbearre wurdt, wurdt bepaald troch spektrofotometry út 'e konsintraasje fan izer yn' e sirkulearjende floeistof nei it eksperimint.
Derneist binne eksperimintele stúdzjes útfierd op in ferbettere floeistofmeganika-tabel om de relative permeabiliteit fan bloedfetten te bepalen. De wichtichste komponinten fan 'e hydrodynamyske stipe wurde werjûn yn figuer 3. De wichtichste komponinten fan 'e hydrodynamyske stent binne in sletten lus dy't de dwersdoorsnede fan it modelfaskulêr systeem simulearret en in opslachtank. De beweging fan 'e modelfloeistof lâns de kontoer fan 'e bloedfetmodule wurdt fersoarge troch in peristaltyske pomp. Tidens it eksperimint, hâld de ferdamping en it fereaske temperatuerberik yn stân, en kontrolearje de systeemparameters (temperatuer, druk, floeistofstreamsnelheid en pH-wearde).
Figuer 3 Blokdiagram fan 'e opset dy't brûkt wurdt om de permeabiliteit fan 'e halsslagaderwand te bestudearjen. 1-opslachtank, 2-peristaltyske pomp, 3-meganisme foar it ynfieren fan in suspensje mei MNP yn 'e lus, 4-streammeter, 5-druksensor yn 'e lus, 6-waarmtewikseler, 7-keamer mei kontener, 8-de boarne fan it magnetyske fjild, 9-de ballon mei koalwetterstoffen.
De keamer mei de kontener bestiet út trije konteners: in bûtenste grutte kontener en twa lytse konteners, dêr't de earms fan it sintrale sirkwy trochhinne geane. De kanyle wurdt yn 'e lytse kontener ynfoege, de kontener wurdt oan 'e lytse kontener fêstmakke, en de punt fan 'e kanyle wurdt strak fêstbûn mei in tinne tried. De romte tusken de grutte kontener en de lytse kontener wurdt fol mei destillearre wetter, en de temperatuer bliuwt konstant troch de ferbining mei de waarmtewikseler. De romte yn 'e lytse kontener wurdt fol mei Krebs-Henseleit-oplossing om de libbensfetberens fan bloedfetzellen te behâlden. De tank wurdt ek fol mei Krebs-Henseleit-oplossing. It gas (koalstof)-foarsjenningssysteem wurdt brûkt om de oplossing yn 'e lytse kontener yn 'e opslachtank en de keamer mei de kontener te ferdampen (Ofbylding 4).
Figuer 4 De keamer dêr't de kontener pleatst wurdt. 1-Kanule foar it sakjen fan bloedfetten, 2-Bûtenste keamer, 3-Lytse keamer. De pylk jout de rjochting fan 'e modelfloeistof oan.
Om de relative permeabiliteitsyndeks fan 'e bloedfetwand te bepalen, waard de halsslagader fan 'e rat brûkt.
De ynfiering fan MNP-suspensje (0,5 ml) yn it systeem hat de folgjende skaaimerken: it totale ynterne folume fan 'e tank en de ferbiningspipe yn 'e lus is 20 ml, en it ynterne folume fan elke keamer is 120 ml. De eksterne magnetyske fjildboarne is in permaninte magneet mei in standertgrutte fan 2 × 3 mm. It is ynstalleare boppe ien fan 'e lytse keamers, 1 sm fan 'e kontener ôf, mei ien ein nei de kontenerwand ta. De temperatuer wurdt op 37 °C hâlden. It fermogen fan 'e rolpomp is ynsteld op 50%, wat oerienkomt mei in snelheid fan 17 sm/s. As kontrôle waarden samples nommen yn in sel sûnder permaninte magneten.
Ien oere nei it tapassen fan in bepaalde konsintraasje fan MNP waard in floeibere stekproef út 'e keamer nommen. De dieltsjekonsintraasje waard metten mei in spektrofotometer mei de Unico 2802S UV-Vis spektrofotometer (United Products & Instruments, Feriene Steaten). Rekken hâldend mei it absorpsjespektrum fan 'e MNP-suspensje waard de mjitting útfierd by 450 nm.
Neffens de Rus-LASA-FELASA-rjochtlinen wurde alle bisten grutbrocht en opfieden yn spesifike patogeenfrije foarsjennings. Dizze stúdzje foldocht oan alle relevante etyske regeljouwing foar bisteproeven en ûndersyk, en hat etyske goedkarring krigen fan it Almazov National Medical Research Center (IACUC). De bisten dronken wetter ad libitum en krigen regelmjittich iten.
De stúdzje waard útfierd op 10 ûnder narcose 12 wiken âlde manlike ymmúndefisjinte NSG-mûzen (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, Feriene Steaten) 10, mei in gewicht fan 22 g ± 10%. Om't de ymmúniteit fan ymmúndefisjinte mûzen ûnderdrukt wurdt, meitsje de ymmúndefisjinte mûzen fan dizze line transplantaasje fan minsklike sellen en weefsels mooglik sûnder transplantaatôfstjit. De nestgenoaten út ferskate koaien waarden willekeurich tawiisd oan 'e eksperimintele groep, en se waarden tegearre fokt of systematysk bleatsteld oan it bêd fan oare groepen om gelikense bleatstelling oan 'e mienskiplike mikrobiota te garandearjen.
De HeLa minsklike kankerselline wurdt brûkt om in xenograftmodel te meitsjen. De sellen waarden kultivearre yn DMEM mei glutamine (PanEco, Ruslân), oanfolle mei 10% fetaal bovine serum (Hyclone, FS), 100 CFU/mL penisilline, en 100 μg/mL streptomycine. De selline waard freonlik beskikber steld troch it Gene Expression Regulation Laboratory fan it Institute of Cell Research fan 'e Russyske Akademy fan Wittenskippen. Foar de ynjeksje waarden HeLa-sellen út it kweekplastyk helle mei in 1:1 trypsine:Versene-oplossing (Biolot, Ruslân). Nei it waskjen waarden de sellen yn folslein medium suspendearre oant in konsintraasje fan 5 × 106 sellen per 200 μL, en ferdund mei basaalmembraanmatrix (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, op iis). De tariede selsuspensje waard subkutaan yn 'e hûd fan 'e mûsedij ynjektearre. Brûk elektroanyske calipers om de tumorgroei elke 3 dagen te kontrolearjen.
Doe't de tumor 500 mm3 berikte, waard in permaninte magneet ymplantearre yn it spierweefsel fan it proefdier tichtby de tumor. Yn 'e proefgroep (MNP's-ICG + tumor-M) waard 0,1 mL MNP-suspensje ynjektearre en bleatsteld oan in magnetysk fjild. Unbehannele hiele bisten waarden brûkt as kontrôles (eftergrûn). Derneist waarden bisten brûkt dy't ynjektearre wiene mei 0,1 mL MNP, mar net ymplantearre wiene mei magneten (MNP's-ICG + tumor-BM).
De fluoreszinsjevisualisaasje fan in vivo en in vitro samples waard útfierd op 'e IVIS Lumina LT serie III bioimager (PerkinElmer Inc., Feriene Steaten). Foar in vitro-visualisaasje waard in folume fan 1 mL syntetyske PLA-EDA-ICG en MNP-PLA-EDA-ICG-konjugaat tafoege oan 'e plaatputten. Rekken hâldend mei de fluoreszinsjekarakteristiken fan 'e ICG-kleurstof, is it bêste filter selektearre dat brûkt wurdt om de ljochtintensiteit fan it sample te bepalen: de maksimale eksitaasjegolflingte is 745 nm, en de emisjegolflingte is 815 nm. De Living Image 4.5.5-software (PerkinElmer Inc.) waard brûkt om de fluoreszinsjeintensiteit fan 'e putten mei it konjugaat kwantitatyf te mjitten.
De fluoreszinsje-yntensiteit en opgarjen fan it MNP-PLA-EDA-ICG-konjugaat waarden metten yn in vivo tumormodelmûzen, sûnder de oanwêzigens en tapassing fan in magnetysk fjild op it plak fan belang. De mûzen waarden anaesthesia mei isofluraan, en doe waard 0,1 mL MNP-PLA-EDA-ICG-konjugaat ynjektearre fia de sturtader. Unbehannele mûzen waarden brûkt as in negative kontrôle om in fluoreszinte eftergrûn te krijen. Nei it intraveneus tapassen fan it konjugaat, pleats it bist op in ferwaarmingspoadium (37 °C) yn 'e keamer fan' e IVIS Lumina LT-searje III fluoreszinsjeôfbylding (PerkinElmer Inc.) wylst ynhalaasje mei 2% isofluraananaesthesia behâlden wurdt. Brûk it ynboude filter fan ICG (745–815 nm) foar sinjaaldeteksje 1 minút en 15 minuten nei de ynfiering fan MNP.
Om de opgarjen fan konjugaat yn 'e tumor te beoardieljen, waard it peritoneale gebiet fan it bist bedekt mei papier, wêrtroch't de heldere fluoreszinsje dy't ferbûn is mei de opgarjen fan dieltsjes yn 'e lever eliminearre wurde koe. Nei it bestudearjen fan 'e biodistribúsje fan MNP-PLA-EDA-ICG waarden de bisten op humane wize euthanasearre troch in oerdoasis isofluraan-anesthesia foar de folgjende skieding fan tumorgebieten en kwantitative beoardieling fan fluoreszinsjestrieling. Brûk Living Image 4.5.5-software (PerkinElmer Inc.) om de sinjaalanalyse fan 'e selektearre regio fan belang manuell te ferwurkjen. Trije mjittingen waarden nommen foar elk bist (n = 9).
Yn dizze stúdzje hawwe wy it suksesfolle laden fan ICG op MNP's-ICG net kwantifisearre. Derneist hawwe wy de retinsje-effisjinsje fan nanopartikels ûnder ynfloed fan permaninte magneten fan ferskate foarmen net fergelike. Derneist hawwe wy it lange-termyn effekt fan it magnetyske fjild op it retinsjen fan nanopartikels yn tumorweefsels net evaluearre.
Nanopartikels dominearje, mei in gemiddelde grutte fan 195,4 nm. Derneist befette de suspensje agglomeraten mei in gemiddelde grutte fan 1176,0 nm (Ofbylding 5A). Dêrnei waard it diel troch in sintrifugaal filter filtere. De zeta-potinsjaal fan 'e dieltsjes is -15,69 mV (Ofbylding 5B).
Figuer 5 De fysike eigenskippen fan 'e suspensje: (A) dieltsjegrutteferdieling; (B) dieltsjeferdieling by zeta-potinsjaal; (C) TEM-foto fan nanopartikels.
De dieltsjegrutte is yn prinsipe 200 nm (Ofbylding 5C), gearstald út ien MNP mei in grutte fan 20 nm, en in PLA-EDA-ICG konjugearre organyske skyl mei in legere elektrondichtheid. De foarming fan agglomeraten yn wetterige oplossingen kin ferklearre wurde troch de relatyf lege modulus fan 'e elektromotoryske krêft fan yndividuele nanopartikels.
Foar permaninte magneten, as de magnetisaasje konsintrearre is yn it folume V, wurdt de yntegraalútdrukking ferdield yn twa yntegralen, nammentlik it folume en it oerflak:
Yn it gefal fan in stekproef mei in konstante magnetisaasje is de stroomtichtens nul. Dan sil de útdrukking fan 'e magnetyske ynduksjevektor de folgjende foarm oannimme:
Brûk it MATLAB-programma (MathWorks, Inc., Feriene Steaten) foar numerike berekkeningen, ETU "LETI" akademyske lisinsjenûmer 40502181.
Lykas te sjen is yn figuer 7 figuer 8 figuer 9 figuer-10, wurdt it sterkste magnetyske fjild generearre troch in magneet dy't axiaal oriïntearre is fan 'e ein fan' e silinder. De effektive aksjeradius is lykweardich oan 'e geometry fan' e magneet. Yn silindryske magneten mei in silinder waans lingte grutter is as syn diameter, wurdt it sterkste magnetyske fjild waarnommen yn 'e axiaal-radiale rjochting (foar de oerienkommende komponint); dêrom is in pear silinders mei in gruttere aspektferhâlding (diameter en lingte) MNP-adsorpsje it effektyfst.
Fig. 7 De komponint fan 'e magnetyske ynduksje-yntensiteit Bz lâns de Oz-as fan 'e magneet; de standertgrutte fan 'e magneet: swarte line 0,5 × 2 mm, blauwe line 2 × 2 mm, griene line 3 × 2 mm, reade line 5 × 2 mm.
Figuer 8 De magnetyske ynduksjekomponint Br stiet loodrecht op 'e magneetas Oz; de standertgrutte fan 'e magneet: swarte line 0,5 × 2 mm, blauwe line 2 × 2 mm, griene line 3 × 2 mm, reade line 5 × 2 mm.
Figuer 9 De magnetyske ynduksje-yntensiteit Bz-komponint op 'e ôfstân r fan 'e ein-as fan 'e magneet (z=0); de standertgrutte fan 'e magneet: swarte line 0,5 × 2 mm, blauwe line 2 × 2 mm, griene line 3 × 2 mm, reade line 5 × 2 mm.
Figuer 10 Magnetyske ynduksjekomponint lâns de radiale rjochting; standert magneetgrutte: swarte line 0,5 × 2 mm, blauwe line 2 × 2 mm, griene line 3 × 2 mm, reade line 5 × 2 mm.
Spesjale hydrodynamyske modellen kinne brûkt wurde om de metoade fan MNP-levering oan tumorweefsels te bestudearjen, nanopartikels yn it doelgebiet te konsintrearjen, en it gedrach fan nanopartikels ûnder hydrodynamyske omstannichheden yn it sirkulaasjesysteem te bepalen. Permaninte magneten kinne brûkt wurde as eksterne magnetyske fjilden. As wy de magnetostatyske ynteraksje tusken de nanopartikels negearje en it magnetyske floeistofmodel net beskôgje, is it genôch om de ynteraksje tusken de magneet en in inkele nanopartikel te skatten mei in dipool-dipoolbenadering.
Wêrby't m it magnetyske momint fan 'e magneet is, r de radiusvektor is fan it punt dêr't it nanopartikel him befynt, en k de systeemfaktor is. Yn 'e dipoolbenadering hat it fjild fan 'e magneet in ferlykbere konfiguraasje (Ofbylding 11).
Yn in unifoarm magnetysk fjild draaie de nanopartikels allinich lâns de krêftlinen. Yn in net-unifoarm magnetysk fjild wurket krêft derop:
Wêr't de ôflate is fan in opjûne rjochting l. Derneist lûkt de krêft de nanopartikels yn 'e meast ûngelikense gebieten fan it fjild, dat wol sizze, de kromming en tichtens fan 'e krêftlinen nimme ta.
Dêrom is it winsklik om in genôch sterke magneet (of magneetketting) te brûken mei dúdlike aksiale anisotropie yn it gebiet dêr't de dieltsjes lizze.
Tabel 1 lit it fermogen sjen fan ien magneet as in foldwaande magnetyske fjildboarne om MNP te fangen en te behâlden yn it fasskulêre bêd fan it tapassingsfjild.