Javascript қазір браузеріңізде өшірілген.JavaScript өшірілгенде, бұл веб-сайттың кейбір функциялары жұмыс істемейді.
Нақты мәліметтерді және қызығушылық тудыратын нақты препараттарды тіркеңіз, біз сіз берген ақпаратты біздің кең дерекқорымыздағы мақалалармен сәйкестендіреміз және сізге электрондық пошта арқылы PDF көшірмесін уақтылы жібереміз.
Цитостатиктерді мақсатты жеткізу үшін магниттік темір оксидінің нанобөлшектерінің қозғалысын бақылаңыз
Авторы Торопова Ю, Королев Д, Истомина М, Шульмейстер Г, Петухов А, Мишанин В, Горшков А, Подячева Е, Гареев К, Багров А, Демидов О.
Яна Торопова, 1 Дмитрий Королев, 1 Мария Истомина, 1,2 Галина Шульмейстер, 1 Алексей Петухов, 1,3 Владимир Мишанин, 1 Андрей Горшков, 4 Екатерина Подячева, 1 Камиль Гареев, 2 Алексей Багров, 5 Олег Демидов6,71 Алмазов Ұлттық медициналық РФ Денсаулық сақтау министрлігінің ғылыми орталығы, Санкт-Петербург, 197341, Ресей Федерациясы;2 Санкт-Петербург электротехникалық университеті «ЛЕТИ», Санкт-Петербург, 197376, Ресей Федерациясы;3 Жекелендірілген медицина орталығы, РФ Денсаулық сақтау министрлігі Алмазов атындағы Мемлекеттік медициналық ғылыми орталығы, Санкт-Петербург, 197341, Ресей Федерациясы;4ФСБИ «А.А.Смородинцев атындағы тұмау ғылыми-зерттеу институты» РФ Денсаулық сақтау министрлігі, Санкт-Петербург, Ресей Федерациясы;5 Сеченов атындағы эволюциялық физиология және биохимия институты, Ресей ғылым академиясы, Санкт-Петербург, Ресей Федерациясы;6 РҒА Цитология институты, Санкт-Петербург, 194064, Ресей Федерациясы;7INSERM U1231, Медицина және фармация факультеті, Бургон-Франш Конте Дижон университеті, Франция Байланыс: Яна Торопова Алмазов атындағы Ұлттық медициналық зерттеу орталығы, РФ Денсаулық сақтау министрлігі, Санкт-Петербург, 197341, Ресей Федерациясы Тел +7 96908 [email protected] Анықтама: Цитостатикалық уыттылық мәселесіне перспективалы көзқарас дәрілік заттарды мақсатты жеткізу үшін магниттік нанобөлшектерді (MNP) пайдалану болып табылады.Мақсаты: MNPs in vivo бақылайтын магнит өрісінің ең жақсы сипаттамаларын анықтау үшін есептеулерді қолдану және in vitro және in vivo тінтуірдің ісіктеріне MNPs магнетронды жеткізу тиімділігін бағалау.(MNPs-ICG) қолданылады.In vivo люминесценция қарқындылығының зерттеулері қызықтыратын жерде магнит өрісі бар және онсыз ісік тышқандарында жүргізілді.Бұл зерттеулер Ресей Денсаулық сақтау министрлігінің Алмазов атындағы мемлекеттік медициналық ғылыми-зерттеу орталығының Эксперименттік медицина институты әзірлеген гидродинамикалық тіректе жүргізілді.Нәтиже: неодим магниттерін пайдалану MNP селективті жинақталуына ықпал етті.Ісіктері бар тышқандарға MNPs-ICG енгізгеннен кейін бір минуттан кейін MNPs-ICG негізінен бауырда жиналады.Магниттік өрістің болмауы және бар болуы оның метаболикалық жолын көрсетеді.Ісіктегі флуоресценцияның жоғарылауы магнит өрісі болған кезде байқалғанымен, жануардың бауырындағы флуоресценция қарқындылығы уақыт өте өзгерген жоқ.Қорытынды: MNP-нің бұл түрі есептелген магнит өрісінің күшімен біріктіріліп, ісік тіндеріне цитостатикалық препараттарды магнитті басқарылатын жеткізуді дамытуға негіз бола алады.Түйінді сөздер: флуоресценциялық талдау, индоцианин, темір оксидінің нанобөлшектері, цитостатиктердің магнетрондық жеткізілімі, ісіктердің мақсаттылығы
Ісік аурулары бүкіл әлемде өлімнің негізгі себептерінің бірі болып табылады.Сонымен қатар ісік ауруларының аурушаңдық пен өлім-жітім көрсеткіштерінің өсу динамикасы сақталуда.1 Бүгінгі таңда қолданылатын химиотерапия әртүрлі ісіктерді емдеудің негізгі әдістерінің бірі болып табылады.Сонымен қатар цитостатиктердің жүйелі уыттылығын төмендету әдістерін әзірлеу әлі де өзекті болып табылады.Оның уыттылық мәселесін шешудің перспективалы әдісі дәрілік заттарды жеткізу әдістерін мақсатты ету үшін нано-масштабты тасымалдаушыларды қолдану болып табылады, бұл олардың сау мүшелер мен тіндерде жинақталуын арттырмай ісік тіндерінде дәрілік заттардың жергілікті жинақталуын қамтамасыз ете алады.шоғырлану.2 Бұл әдіс ісік тіндеріне химиотерапевтік препараттардың тиімділігі мен мақсаттылығын арттыруға, сонымен бірге олардың жүйелі уыттылығын төмендетуге мүмкіндік береді.
Цитостатикалық агенттерді мақсатты түрде жеткізу үшін қарастырылатын әртүрлі нанобөлшектердің ішінде магниттік нанобөлшектер (MNPs) олардың әмбебаптығын қамтамасыз ететін бірегей химиялық, биологиялық және магниттік қасиеттеріне байланысты ерекше қызығушылық тудырады.Сондықтан магниттік нанобөлшектерді гипертермия (магниттік гипертермия) бар ісіктерді емдеу үшін жылыту жүйесі ретінде пайдалануға болады.Оларды диагностикалық агенттер ретінде де қолдануға болады (магниттік резонансты диагностика).3-5 Сыртқы магнит өрісін қолдану арқылы белгілі бір аймақта MNP жинақтау мүмкіндігімен үйлесетін осы сипаттамаларды пайдалана отырып, мақсатты фармацевтикалық препараттарды жеткізу ісік аймағына цитостатиктерді нысанаға алу үшін көп функциялы магнетрондық жүйені құруды ашады. Перспективалар.Мұндай жүйе MNP және олардың денедегі қозғалысын басқару үшін магнит өрістерін қамтиды.Бұл жағдайда магнит өрісінің көзі ретінде сыртқы магнит өрістері де, ісік бар дене аймағына орналастырылған магниттік имплантаттар да пайдаланылуы мүмкін.6 Бірінші әдістің елеулі кемшіліктері бар, оның ішінде дәрілік заттарды магниттік нысанаға алу үшін арнайы жабдықты пайдалану және операцияны орындау үшін персоналды оқыту қажеттілігі.Сонымен қатар, бұл әдіс жоғары бағамен шектеледі және дененің бетіне жақын «үсті» ісіктер үшін ғана жарамды.Магниттік импланттарды қолданудың баламалы әдісі бұл технологияны қолдану аясын кеңейтіп, оны дененің әртүрлі бөліктерінде орналасқан ісіктерге қолдануды жеңілдетеді.Жеке магниттер де, интралюминальды стентке біріктірілген магниттер де олардың ашықтығын қамтамасыз ету үшін қуыс органдардағы ісік зақымдануы үшін имплантанттар ретінде пайдаланылуы мүмкін.Дегенмен, біздің жарияланбаған зерттеулерімізге сәйкес, бұл қан ағымынан MNP ұстап тұруды қамтамасыз ету үшін жеткілікті магниттік емес.
Магнетронды препараттарды жеткізудің тиімділігі көптеген факторларға байланысты: магниттік тасымалдаушының өзінің сипаттамаларына және магнит өрісі көзінің сипаттамаларына (тұрақты магниттердің геометриялық параметрлерін және олар тудыратын магнит өрісінің күшін қоса алғанда).Табысты магнитті басқарылатын жасуша ингибиторларын жеткізу технологиясын әзірлеу тиісті магниттік наноөлшемді дәрі-дәрмек тасымалдаушыларын әзірлеуді, олардың қауіпсіздігін бағалауды және олардың денедегі қозғалысын бақылауға мүмкіндік беретін визуализация протоколын әзірлеуді қамтуы керек.
Бұл зерттеуде біз денедегі магниттік нано-масштабтағы дәрі-дәрмек тасымалдаушыны басқару үшін оңтайлы магнит өрісінің сипаттамаларын математикалық түрде есептедік.Осы есептеу сипаттамалары бар қолданылған магнит өрісінің әсерінен қан тамырларының қабырғасы арқылы MNP ұстап қалу мүмкіндігі егеуқұйрықтардың оқшауланған қан тамырларында да зерттелді.Сонымен қатар, біз MNP және флуоресцентті агенттердің конъюгаттарын синтездедік және оларды in vivo визуализациялау протоколын жасадық.In vivo жағдайында ісік үлгісіндегі тышқандарда магнит өрісінің әсерінен жүйелі түрде енгізген кезде ісік тіндеріндегі MNP жинақтау тиімділігі зерттелді.
In vitro зерттеуде біз анықтамалық MNP қолдандық, ал in vivo зерттеуде құрамында флуоресцентті агент (индолецианин; ICG) бар сүтқышқылды полиэфирмен (полилактикалық қышқыл, PLA) қапталған MNP қолдандық.MNP-ICG In case, use (MNP-PLA-EDA-ICG) құрамына кіреді.
MNP синтезі және физикалық және химиялық қасиеттері басқа жерде егжей-тегжейлі сипатталған.7,8
MNPs-ICG синтезі үшін алдымен PLA-ICG конъюгаттары шығарылды.Молекулярлық салмағы 60 кДа болатын PLA-D және PLA-L ұнтақ рацемиялық қоспасы қолданылды.
PLA және ICG екеуі де қышқылдар болғандықтан, PLA-ICG конъюгаттарын синтездеу үшін алдымен PLA-да ICG-нің спасерге хемисорбциясына көмектесетін аминмен аяқталатын спрейді синтездеу керек.Спайсер этилендиамин (EDA), карбодимид әдісі және суда еритін карбодиимид, 1-этил-3-(3-диметиламинопропил) карбодиимид (EDAC) арқылы синтезделді.PLA-EDA аралық қосқышы келесідей синтезделеді.2 мл 0,1 г/мл PLA хлороформ ерітіндісіне 20 есе молярлық артық EDA және 20 есе молярлық артық EDAC қосыңыз.Синтез 15 мл полипропилен пробиркасында 300 мин-1 жылдамдықпен 2 сағат бойы шайқағышта жүргізілді.Синтез схемасы 1-суретте көрсетілген. Синтез схемасын оңтайландыру үшін реагенттердің 200 есе артық мөлшерімен синтезді қайталаңыз.
Синтез аяқталғаннан кейін артық тұндырылған полиэтилен туындыларын жою үшін ерітіндіні 3000 мин-1 жылдамдықпен 5 минут бойы центрифугалады.Содан кейін 2 мл ерітіндіге диметил сульфоксидтегі (DMSO) 2 мл 0,5 мг/мл ICG ерітіндісі қосылды.Араластырғышты араластыру жылдамдығы 300 мин-1 2 сағатқа бекітеді.Алынған конъюгаттың принципиалды схемасы 2-суретте көрсетілген.
200 мг MNP-де біз 4 мл PLA-EDA-ICG конъюгатын қостық.Суспензияны 30 минут бойы 300 мин-1 жиілікте араластыру үшін LS-220 шайқағышын (LOIP, Ресей) пайдаланыңыз.Содан кейін ол үш рет изопропанолмен жуылып, магниттік сепарацияға ұшырады.Үздіксіз ультрадыбыстық әсерде 5-10 минут бойы суспензияға IPA қосу үшін UZD-2 ультрадыбыстық дисперсерін (FSUE NII TVCH, Ресей) пайдаланыңыз.Үшінші IPA жуудан кейін тұнба тазартылған сумен жуылды және физиологиялық физиологиялық ерітіндіде 2 мг/мл концентрацияда қайта суспензияланды.
ZetaSizer Ultra жабдығы (Malvern Instruments, Ұлыбритания) сулы ерітіндідегі алынған MNP мөлшерінің таралуын зерттеу үшін пайдаланылды.MNP пішіні мен өлшемін зерттеу үшін JEM-1400 STEM өрісінің эмиссиялық катоды (JEOL, Жапония) бар трансмиссиялық электронды микроскоп (TEM) пайдаланылды.
Бұл зерттеуде біз цилиндрлік тұрақты магниттерді (N35 маркасы; никельден қорғайтын жабыны бар) және келесі стандартты өлшемдерді (ұзын ось ұзындығы × цилиндр диаметрі) қолданамыз: 0,5×2 мм, 2×2 мм, 3×2 мм және 5×2 мм.
Модельдік жүйеде MNP тасымалдауды in vitro зерттеу Ресей Денсаулық сақтау министрлігінің Алмазов атындағы Мемлекеттік медициналық ғылыми-зерттеу орталығының Эксперименттік медицина институты әзірлеген гидродинамикалық тіректе жүргізілді.Айналымдағы сұйықтықтың көлемі (дистильденген су немесе Кребс-Генселейт ерітіндісі) 225 мл.Тұрақты магниттер ретінде осьтік магниттелген цилиндрлік магниттер қолданылады.Магнитті орталық шыны түтіктің ішкі қабырғасынан 1,5 мм қашықтықта, оның ұшын түтіктің бағытына (тік) қаратып ұстағышқа қойыңыз.Жабық контурдағы сұйықтық ағынының жылдамдығы 60 л/сағ (0,225 м/с сызықтық жылдамдыққа сәйкес).Кребс-Хенселейт ерітіндісі плазманың аналогы болғандықтан айналымдағы сұйықтық ретінде қолданылады.Плазманың динамикалық тұтқырлық коэффициенті 1,1–1,3 мПа∙с.9 Магниттік өрісте адсорбцияланған MNP мөлшері тәжірибеден кейін айналымдағы сұйықтықтағы темір концентрациясынан спектрофотометрия арқылы анықталады.
Сонымен қатар, қан тамырларының салыстырмалы өткізгіштігін анықтау үшін жақсартылған сұйықтық механикасы кестесінде эксперименталды зерттеулер жүргізілді.Гидродинамикалық тіректің негізгі құрамдас бөліктері 3-суретте көрсетілген. Гидродинамикалық стенттің негізгі құрамдастары модельдік тамыр жүйесінің көлденең қимасын имитациялайтын тұйық контур және сақтау ыдысы болып табылады.Модельдік сұйықтықтың қан тамырлары модулінің контуры бойынша қозғалысы перистальтикалық сорғымен қамтамасыз етіледі.Тәжірибе кезінде булану мен қажетті температура диапазонын сақтаңыз және жүйе параметрлерін (температура, қысым, сұйықтық ағынының жылдамдығы және рН мәні) бақылаңыз.
3-сурет Каротид артериясының қабырғасының өткізгіштігін зерттеу үшін қолданылатын қондырғының блок-схемасы.1-қойма сыйымдылығы, 2-перистальтикалық сорғы, 3-құрамында MNP бар суспензияны контурға енгізу механизмі, 4-шығын өлшегіш, 5-контурдағы қысым датчигі, 6-жылу алмастырғыш, 7-контейнерлі камера, 8-көз. магнит өрісінің, 9-көмірсутектері бар шар.
Контейнерді қамтитын камера үш контейнерден тұрады: сыртқы үлкен контейнер және екі кішкентай контейнер, олар арқылы орталық контурдың тұтқалары өтеді.Канюля кішкентай ыдысқа салынып, ыдыс кішкентай ыдысқа жіппен байланады, ал канюляның ұшы жіңішке сыммен тығыз байланады.Үлкен ыдыс пен кіші ыдыстың арасындағы кеңістік тазартылған сумен толтырылады, ал жылу алмастырғышқа қосылуға байланысты температура тұрақты болып қалады.Кішкентай контейнердегі кеңістік қан тамырлары жасушаларының өміршеңдігін сақтау үшін Кребс-Хенселейт ерітіндісімен толтырылады.Резервуар Кребс-Хенселейт ерітіндісімен де толтырылған.Газды (көміртекті) беру жүйесі сақтау резервуарындағы және ыдысы бар камерадағы шағын ыдыстағы ерітіндіні буландыру үшін қолданылады (4-сурет).
4-сурет Контейнер орналастырылған камера.1-Тамырларды түсіруге арналған канюля, 2-Сыртқы камера, 3-Кіші камера.Көрсеткі модель сұйықтығының бағытын көрсетеді.
Тамыр қабырғасының салыстырмалы өткізгіштік көрсеткішін анықтау үшін егеуқұйрықтың ұйқы артериясы қолданылды.
Жүйеге MNP суспензиясын (0,5 мл) енгізу келесі сипаттамаларға ие: контурдағы резервуар мен жалғастырушы құбырдың жалпы ішкі көлемі 20 мл, ал әрбір камераның ішкі көлемі 120 мл.Сыртқы магнит өрісінің көзі стандартты өлшемі 2×3 мм болатын тұрақты магнит болып табылады.Ол кішкене камералардың біреуінің үстіне, контейнерден 1 см қашықтықта, бір ұшы контейнер қабырғасына қаратып орнатылады.Температура 37 ° C деңгейінде сақталады.Роликті сорғының қуаты 50% -ға орнатылады, бұл 17 см/с жылдамдыққа сәйкес келеді.Бақылау ретінде үлгілер тұрақты магниттері жоқ ұяшықта алынды.
MNP берілген концентрациясын енгізгеннен кейін бір сағаттан соң камерадан сұйық сынама алынды.Бөлшектердің концентрациясы Unico 2802S UV-Vis спектрофотометрінің (United Products & Instruments, АҚШ) көмегімен спектрофотометрмен өлшенді.MNP суспензиясының сіңіру спектрін ескере отырып, өлшеу 450 нм орындалды.
Rus-LASA-FELASA нұсқауларына сәйкес барлық жануарлар патогенсіз арнайы мекемелерде өсіріледі және өсіріледі.Бұл зерттеу жануарларға эксперименттер мен зерттеулерге қатысты барлық тиісті этикалық ережелерге сәйкес келеді және Алмазов атындағы Ұлттық медициналық зерттеу орталығынан (IACUC) этикалық рұқсат алды.Жануарлар суды ad libitum ішіп, үнемі тамақтандырды.
Зерттеу салмағы 22 г ± 10% 10 анестезияланған 12 апталық иммун тапшылығы бар еркек NSG тышқандарында (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Джексон зертханасы, АҚШ) 10 жүргізілді.Иммунитет тапшылығы бар тышқандардың иммунитеті басылғандықтан, бұл желінің иммун тапшылығы тышқандары трансплантациядан бас тартпай, адам жасушалары мен тіндерін трансплантациялауға мүмкіндік береді.Әртүрлі торлардағы қоқыс балалары тәжірибелік топқа кездейсоқ тағайындалды және олар ортақ микробиотаға бірдей әсер етуді қамтамасыз ету үшін бірге өсірілді немесе басқа топтардың төсегіне жүйелі түрде әсер етті.
HeLa адам ісік жасушаларының желісі ксеногрансплантат үлгісін құру үшін пайдаланылады.Жасушалар 10% ұрықтың ірі қара сарысуымен (Hyclone, АҚШ), 100 КҚБ/мл пенициллинмен және 100 мкг/мл стрептомицинмен толықтырылған глутамин (PanEco, Ресей) бар DMEM-де өсірілді.Жасуша желісін Ресей ғылым академиясының Жасушаны зерттеу институтының гендік экспрессияны реттеу зертханасы мейірімділікпен қамтамасыз етті.Инъекция алдында HeLa жасушалары культуралық пластмассадан 1:1 трипсин:Версен ерітіндісімен (Биолот, Ресей) жойылды.Жуғаннан кейін жасушалар 200 мкл-ге 5×106 жасуша концентрациясына дейін толық ортада суспензияланды және базальды мембраналық матрицамен (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, мұзда) сұйылтылды.Дайындалған жасуша суспензиясы тышқанның жамбас терісіне тері астына енгізілді.Ісіктердің өсуін 3 күн сайын бақылау үшін электрондық калибрлерді пайдаланыңыз.
Ісік 500 мм3-ке жеткенде, ісіктің жанындағы тәжірибелік жануардың бұлшықет тініне тұрақты магнит имплантацияланды.Эксперименттік топқа (MNPs-ICG + ісік-M) 0,1 мл MNP суспензиясы енгізілді және магнит өрісіне әсер етті.Бақылау құралдары (фон) ретінде өңделмеген тұтас жануарлар пайдаланылды.Сонымен қатар, 0,1 мл MNP енгізілген, бірақ магниттермен имплантацияланбаған жануарлар (MNPs-ICG + ісік-BM) пайдаланылды.
In vivo және in vitro үлгілерінің флуоресцентті визуализациясы IVIS Lumina LT сериясының III биобейнелеу құрылғысында (PerkinElmer Inc., АҚШ) орындалды.In vitro визуализациясы үшін пластина ұңғымаларына 1 мл синтетикалық PLA-EDA-ICG және MNP-PLA-EDA-ICG конъюгатының көлемі қосылды.ICG бояуының флуоресценциялық сипаттамаларын ескере отырып, үлгінің жарық қарқындылығын анықтау үшін қолданылатын ең жақсы сүзгі таңдалады: қозу толқынының максималды ұзындығы 745 нм, ал эмиссия толқын ұзындығы 815 нм.Living Image 4.5.5 бағдарламалық құралы (PerkinElmer Inc.) конъюгаты бар ұңғымалардың флуоресценция қарқындылығын сандық өлшеу үшін пайдаланылды.
MNP-PLA-EDA-ICG конъюгатының флуоресценция қарқындылығы мен жинақталуы қызықтыратын жерде магнит өрісінің қатысуынсыз және қолданылуынсыз in vivo ісік үлгісіндегі тышқандарда өлшенді.Тышқандар изофлуранмен жансыздандырылды, содан кейін құйрық венасы арқылы 0,1 мл MNP-PLA-EDA-ICG конъюгаты енгізілді.Өңделмеген тышқандар флуоресцентті фон алу үшін теріс бақылау ретінде пайдаланылды.Конъюгатты көктамыр ішіне енгізгеннен кейін жануарды 2% изофлуран анестезиясымен ингаляцияны сақтай отырып, IVIS Lumina LT сериясы III флуоресцентті бейнелеу аппаратының (PerkinElmer Inc.) камерасына қыздыру сатысына (37°C) қойыңыз.MNP енгізілгеннен кейін 1 минут 15 минуттан кейін сигналды анықтау үшін ICG кірістірілген сүзгісін (745–815 нм) пайдаланыңыз.
Ісіктегі конъюгаттың жиналуын бағалау үшін жануардың перитонеальды аймағы бауырда бөлшектердің жиналуымен байланысты жарқын флуоресценцияны жоюға мүмкіндік беретін қағазбен жабылған.MNP-PLA-EDA-ICG биотаралуын зерттегеннен кейін ісік аймақтарын кейіннен бөлу және флуоресценциялық сәулеленуді сандық бағалау үшін жануарлар изофлуранды анестезияның артық дозалануымен гуманитарлық түрде эвтанизацияланды.Таңдалған қызығушылық аймағынан сигнал талдауын қолмен өңдеу үшін Living Image 4.5.5 бағдарламалық құралын (PerkinElmer Inc.) пайдаланыңыз.Әрбір жануар үшін үш өлшем алынды (n = 9).
Бұл зерттеуде біз MNPs-ICG-ге ICG сәтті жүктелуін сандық түрде анықтаған жоқпыз.Сонымен қатар, біз әртүрлі пішіндегі тұрақты магниттердің әсерінен нанобөлшектерді ұстау тиімділігін салыстырмадық.Сонымен қатар, біз магнит өрісінің ісік тіндеріндегі нанобөлшектердің сақталуына ұзақ мерзімді әсерін бағаламадық.
Орташа өлшемі 195,4 нм болатын нанобөлшектер басым.Сонымен қатар, суспензияда орташа өлшемі 1176,0 нм болатын агломераттар болды (5А-сурет).Содан кейін бөлік центрифугалық сүзгі арқылы сүзілді.Бөлшектердің дзета потенциалы -15,69 мВ (5В-сурет).
5-сурет Суспензияның физикалық қасиеттері: (A) бөлшектердің өлшемдерінің таралуы;(B) дзета потенциалында бөлшектердің таралуы;(C) нанобөлшектердің TEM фотосуреті.
Бөлшектердің өлшемі негізінен 200 нм (5С-сурет), өлшемі 20 нм болатын жалғыз MNP және электронды тығыздығы төмен PLA-EDA-ICG конъюгацияланған органикалық қабықтан тұрады.Сулы ерітінділерде агломераттардың түзілуін жекелеген нанобөлшектердің электр қозғаушы күшінің салыстырмалы түрде төмен модулімен түсіндіруге болады.
Тұрақты магниттер үшін магниттелу V көлемінде шоғырланған кезде, интегралдық өрнек екі интегралға бөлінеді, атап айтқанда көлем және бет:
Тұрақты магниттелетін үлгі жағдайында ток тығыздығы нөлге тең.Сонда магнит индукциясы векторының өрнегі келесі формада болады:
Сандық есептеу үшін MATLAB бағдарламасын (MathWorks, Inc., АҚШ) пайдаланыңыз, ETU «LETI» академиялық лицензия нөмірі 40502181.
7-суретте көрсетілгендей 8-сурет 9-сурет-10-да ең күшті магнит өрісі цилиндрдің ұшынан осьтік бағытталған магнит арқылы жасалады.Әсер етудің тиімді радиусы магниттің геометриясына тең.Ұзындығы диаметрінен үлкен цилиндрі бар цилиндрлік магниттерде осьтік-радиалды бағытта ең күшті магнит өрісі байқалады (тиісті компонент үшін);сондықтан үлкенірек арақатынасы (диаметрі мен ұзындығы) MNP адсорбциясы бар жұп цилиндрлер ең тиімді болып табылады.
7-сурет. Магниттің Oz осі бойымен магнит индукциясының Bz интенсивтілігінің компоненті;магниттің стандартты өлшемі: қара сызық 0,5×2мм, көк сызық 2×2мм, жасыл сызық 3×2мм, қызыл сызық 5×2мм.
8-сурет Магниттік индукция компоненті Br магнит осіне перпендикуляр Oz;магниттің стандартты өлшемі: қара сызық 0,5×2мм, көк сызық 2×2мм, жасыл сызық 3×2мм, қызыл сызық 5×2мм.
9-сурет Магниттің соңғы осінен r қашықтықта магнит индукциясының интенсивтілігі Bz компоненті (z=0);магниттің стандартты өлшемі: қара сызық 0,5×2мм, көк сызық 2×2мм, жасыл сызық 3×2мм, қызыл сызық 5×2мм.
10-сурет Радиалды бағыт бойынша магниттік индукция компоненті;стандартты магнит өлшемі: қара сызық 0,5×2мм, көк сызық 2×2мм, жасыл сызық 3×2мм, қызыл сызық 5×2мм.
Ісік тіндеріне MNP жеткізу әдісін зерттеу, мақсатты аймақта нанобөлшектерді шоғырландыру және қан айналымы жүйесіндегі гидродинамикалық жағдайларда нанобөлшектердің әрекетін анықтау үшін арнайы гидродинамикалық модельдерді қолдануға болады.Тұрақты магниттер сыртқы магнит өрісі ретінде пайдаланылуы мүмкін.Егер нанобөлшектердің магнитостатикалық әрекеттесуін елемейтін болсақ және магниттік сұйықтық моделін қарастырмасақ, диполь-диполь жуықтауы бар магнит пен жалғыз нанобөлшек арасындағы әсерлесуді бағалау жеткілікті.
Мұндағы m – магниттің магниттік моменті, r – нанобөлшек орналасқан нүктенің радиус-векторы, ал k – жүйелік фактор.Дипольдік жуықтауда магнит өрісі ұқсас конфигурацияға ие (11-сурет).
Біртекті магнит өрісінде нанобөлшектер тек күш сызықтары бойымен айналады.Біртекті емес магнит өрісінде оған күш әсер етеді:
Берілген l бағытының туындысы мұндағы.Сонымен қатар, күш нанобөлшектерді өрістің ең біркелкі емес жерлеріне тартады, яғни күш сызықтарының қисықтығы мен тығыздығы артады.
Сондықтан бөлшектер орналасқан аймақта айқын осьтік анизотропиясы бар жеткілікті күшті магнитті (немесе магниттік тізбекті) қолданған жөн.
1-кестеде бір магниттің жеткілікті магнит өрісінің көзі ретінде MNP-ны қолдану өрісінің тамырлы қабатында ұстап тұру қабілеті көрсетілген.