Kasalukuyang hindi pinagana ang Javascript sa iyong browser.Kapag hindi pinagana ang javascript, hindi gagana ang ilang function ng website na ito.
Irehistro ang iyong mga partikular na detalye at mga partikular na gamot ng interes, at tutugmain namin ang impormasyong ibibigay mo sa mga artikulo sa aming malawak na database at padadalhan ka ng isang PDF na kopya sa pamamagitan ng email sa isang napapanahong paraan.
Kontrolin ang paggalaw ng magnetic iron oxide nanoparticle para sa naka-target na paghahatid ng mga cytostatics
May-akda 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 National Medical Research Center ng Ministry of Health ng Russian Federation, St. Petersburg, 197341, Russian Federation;2 St. Petersburg Electrotechnical University "LETI", St. Petersburg, 197376, Russian Federation;3 Center for Personalized Medicine, Almazov State Medical Research Center, Ministry of Health ng Russian Federation, St. Petersburg, 197341, Russia Federation;4FSBI "Influenza Research Institute na pinangalanang AA Smorodintsev" Ministry of Health ng Russian Federation, St. Petersburg, Russian Federation;5 Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russian Federation;6 RAS Institute of Cytology, St. Petersburg, 194064, Russian Federation;7INSERM U1231, Faculty of Medicine and Pharmacy, Bourgogne-Franche Comté University of Dijon, France Komunikasyon: Yana ToropovaAlmazov National Medical Research Center, Ministry of Health ng Russian Federation, Saint-Petersburg, 197341, Russian Federation Tel +7 981 95264800 4997069 Email [email protected] Background: Ang isang promising na diskarte sa problema ng cytostatic toxicity ay ang paggamit ng magnetic nanoparticles (MNP) para sa target na paghahatid ng gamot.Layunin: Upang gumamit ng mga kalkulasyon upang matukoy ang pinakamahusay na mga katangian ng magnetic field na kumokontrol sa mga MNP sa vivo, at upang suriin ang kahusayan ng paghahatid ng magnetron ng mga MNP sa mga tumor ng mouse sa vitro at in vivo.(MNPs-ICG) ay ginagamit.Sa vivo luminescence intensity studies ay isinagawa sa mga tumor mice, na may at walang magnetic field sa site ng interes.Ang mga pag-aaral na ito ay isinagawa sa isang hydrodynamic scaffold na binuo ng Institute of Experimental Medicine ng Almazov State Medical Research Center ng Russian Ministry of Health.Resulta: Ang paggamit ng neodymium magnets ay nag-promote ng pumipili na akumulasyon ng MNP.Isang minuto pagkatapos ng pangangasiwa ng MNPs-ICG sa mga daga na nagdadala ng tumor, pangunahing naiipon ang MNPs-ICG sa atay.Sa kawalan at pagkakaroon ng magnetic field, ito ay nagpapahiwatig ng metabolic pathway nito.Bagaman ang pagtaas ng fluorescence sa tumor ay naobserbahan sa pagkakaroon ng magnetic field, ang fluorescence intensity sa atay ng hayop ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon.Konklusyon: Ang ganitong uri ng MNP, na sinamahan ng kinakalkula na lakas ng magnetic field, ay maaaring maging batayan para sa pagbuo ng magnetically controlled na paghahatid ng mga cytostatic na gamot sa mga tisyu ng tumor.Mga keyword: pagsusuri ng fluorescence, indocyanine, iron oxide nanoparticle, magnetron delivery ng cytostatics, pag-target sa tumor
Ang mga sakit sa tumor ay isa sa mga pangunahing sanhi ng kamatayan sa buong mundo.Kasabay nito, ang dinamika ng pagtaas ng morbidity at mortalidad ng mga sakit sa tumor ay umiiral pa rin.1 Ang chemotherapy na ginagamit ngayon ay isa pa rin sa mga pangunahing paggamot para sa iba't ibang mga tumor.Kasabay nito, ang pagbuo ng mga pamamaraan upang mabawasan ang systemic toxicity ng cytostatics ay may kaugnayan pa rin.Ang isang maaasahang paraan upang malutas ang problema sa toxicity nito ay ang paggamit ng mga nano-scale carrier upang i-target ang mga paraan ng paghahatid ng gamot, na maaaring magbigay ng lokal na akumulasyon ng mga gamot sa mga tissue ng tumor nang hindi dinadagdagan ang kanilang akumulasyon sa malusog na mga organo at tisyu.konsentrasyon.2 Ginagawang posible ng pamamaraang ito na mapabuti ang kahusayan at pag-target ng mga chemotherapeutic na gamot sa mga tissue ng tumor, habang binabawasan ang kanilang systemic toxicity.
Kabilang sa iba't ibang nanoparticle na isinasaalang-alang para sa naka-target na paghahatid ng mga cytostatic agent, ang magnetic nanoparticles (MNPs) ay partikular na interes dahil sa kanilang natatanging kemikal, biological, at magnetic na katangian, na tinitiyak ang kanilang kagalingan.Samakatuwid, ang mga magnetic nanoparticle ay maaaring gamitin bilang isang sistema ng pag-init upang gamutin ang mga tumor na may hyperthermia (magnetic hyperthermia).Maaari din silang magamit bilang mga diagnostic agent (magnetic resonance diagnosis).3-5 Gamit ang mga katangiang ito, na sinamahan ng posibilidad ng akumulasyon ng MNP sa isang partikular na lugar, sa pamamagitan ng paggamit ng isang panlabas na magnetic field, ang paghahatid ng mga naka-target na paghahanda sa parmasyutiko ay nagbubukas ng paglikha ng isang multifunctional magnetron system upang i-target ang mga cytostatics sa tumor site Mga prospect.Kasama sa naturang sistema ang MNP at magnetic field para makontrol ang kanilang paggalaw sa katawan.Sa kasong ito, ang parehong mga panlabas na magnetic field at magnetic implants na inilagay sa bahagi ng katawan na naglalaman ng tumor ay maaaring gamitin bilang pinagmulan ng magnetic field.6 Ang unang paraan ay may malubhang pagkukulang, kabilang ang pangangailangang gumamit ng espesyal na kagamitan para sa magnetic targeting ng mga gamot at ang pangangailangang sanayin ang mga tauhan upang magsagawa ng operasyon.Bilang karagdagan, ang pamamaraang ito ay limitado sa pamamagitan ng mataas na gastos at angkop lamang para sa "mababaw" na mga tumor na malapit sa ibabaw ng katawan.Ang alternatibong paraan ng paggamit ng magnetic implants ay nagpapalawak ng saklaw ng paggamit ng teknolohiyang ito, na nagpapadali sa paggamit nito sa mga tumor na matatagpuan sa iba't ibang bahagi ng katawan.Ang parehong mga indibidwal na magnet at magnet na isinama sa intraluminal stent ay maaaring gamitin bilang mga implant para sa pinsala sa tumor sa mga guwang na organo upang matiyak ang kanilang patency.Gayunpaman, ayon sa aming sariling hindi nai-publish na pananaliksik, ang mga ito ay hindi sapat na magnetic upang matiyak ang pagpapanatili ng MNP mula sa bloodstream.
Ang pagiging epektibo ng paghahatid ng gamot ng magnetron ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan: ang mga katangian ng magnetic carrier mismo, at ang mga katangian ng pinagmulan ng magnetic field (kabilang ang mga geometric na parameter ng mga permanenteng magnet at ang lakas ng magnetic field na kanilang nabuo).Ang pagbuo ng matagumpay na magnetically guided cell inhibitor delivery technology ay dapat magsama ng pagbuo ng naaangkop na magnetic nanoscale na mga carrier ng gamot, pagtatasa ng kanilang kaligtasan, at pagbuo ng visualization protocol na nagbibigay-daan sa pagsubaybay sa kanilang mga paggalaw sa katawan.
Sa pag-aaral na ito, mathematically naming kinakalkula ang pinakamainam na katangian ng magnetic field para makontrol ang magnetic nano-scale na carrier ng gamot sa katawan.Ang posibilidad na mapanatili ang MNP sa pamamagitan ng pader ng daluyan ng dugo sa ilalim ng impluwensya ng isang inilapat na magnetic field na may mga katangiang computational na ito ay pinag-aralan din sa mga nakahiwalay na daluyan ng dugo ng daga.Bilang karagdagan, nag-synthesize kami ng mga conjugates ng MNP at fluorescent agent at bumuo ng isang protocol para sa kanilang visualization sa vivo.Sa ilalim ng mga kondisyon ng vivo, sa mga daga ng modelo ng tumor, pinag-aralan ang kahusayan ng akumulasyon ng mga MNP sa mga tisyu ng tumor kapag sistematikong pinangangasiwaan sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field.
Sa in vitro study, ginamit namin ang reference MNP, at sa in vivo study, ginamit namin ang MNP na pinahiran ng lactic acid polyester (polylactic acid, PLA) na naglalaman ng fluorescent agent (indolecyanine; ICG).Ang MNP-ICG ay kasama sa In the case, use (MNP-PLA-EDA-ICG).
Ang synthesis at pisikal at kemikal na mga katangian ng MNP ay inilarawan nang detalyado sa ibang lugar.7,8
Upang ma-synthesize ang MNPs-ICG, ang mga conjugates ng PLA-ICG ay unang ginawa.Ginamit ang isang powder racemic mixture ng PLA-D at PLA-L na may molekular na timbang na 60 kDa.
Dahil ang PLA at ICG ay parehong acid, para ma-synthesize ang mga conjugates ng PLA-ICG, kailangan munang mag-synthesize ng amino-terminated spacer sa PLA, na tumutulong sa ICG na mag-chemisorb sa spacer.Ang spacer ay na-synthesize gamit ang ethylene diamine (EDA), carbodiimide method at water-soluble carbodiimide, 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDAC).Ang spacer ng PLA-EDA ay na-synthesize bilang mga sumusunod.Magdagdag ng 20-fold molar excess ng EDA at 20-fold molar excess ng EDAC sa 2 mL ng 0.1 g/mL PLA chloroform solution.Ang synthesis ay isinasagawa sa isang 15 mL polypropylene test tube sa isang shaker sa bilis na 300 min-1 sa loob ng 2 oras.Ang synthesis scheme ay ipinapakita sa Figure 1. Ulitin ang synthesis na may 200-fold na labis na reagents upang ma-optimize ang synthesis scheme.
Sa pagtatapos ng synthesis, ang solusyon ay na-centrifuge sa bilis na 3000 min-1 para sa 5 minuto upang alisin ang labis na precipitated polyethylene derivatives.Pagkatapos, 2 mL ng isang 0.5 mg/mL ICG solution sa dimethyl sulfoxide (DMSO) ay idinagdag sa 2 mL solution.Ang agitator ay naayos sa bilis ng pagpapakilos na 300 min-1 sa loob ng 2 oras.Ang schematic diagram ng nakuha na conjugate ay ipinapakita sa Figure 2.
Sa 200 mg MNP, nagdagdag kami ng 4 mL PLA-EDA-ICG conjugate.Gumamit ng LS-220 shaker (LOIP, Russia) upang pukawin ang suspensyon sa loob ng 30 minuto sa dalas ng 300 min-1.Pagkatapos, ito ay hugasan ng isopropanol ng tatlong beses at sumailalim sa magnetic separation.Gumamit ng UZD-2 Ultrasonic Disperser (FSUE NII TVCH, Russia) para idagdag ang IPA sa suspension sa loob ng 5-10 minuto sa ilalim ng tuluy-tuloy na ultrasonic action.Pagkatapos ng ikatlong paghuhugas ng IPA, ang namuo ay hugasan ng distilled water at muling nasuspinde sa physiological saline sa isang konsentrasyon na 2 mg/mL.
Ang ZetaSizer Ultra equipment (Malvern Instruments, UK) ay ginamit upang pag-aralan ang laki ng pamamahagi ng nakuha na MNP sa may tubig na solusyon.Ang isang transmission electron microscope (TEM) na may JEM-1400 STEM field emission cathode (JEOL, Japan) ay ginamit upang pag-aralan ang hugis at sukat ng MNP.
Sa pag-aaral na ito, gumagamit kami ng cylindrical permanent magnets (N35 grade; na may nickel protective coating) at ang mga sumusunod na standard sizes (mahabang axis length × cylinder diameter): 0.5×2 mm, 2×2 mm, 3×2 mm at 5×2 mm.
Ang in vitro na pag-aaral ng transportasyon ng MNP sa sistema ng modelo ay isinagawa sa isang hydrodynamic scaffold na binuo ng Institute of Experimental Medicine ng Almazov State Medical Research Center ng Russian Ministry of Health.Ang dami ng umiikot na likido (distilled water o Krebs-Henseleit solution) ay 225 mL.Ang axially magnetized cylindrical magnet ay ginagamit bilang permanenteng magnet.Ilagay ang magnet sa isang lalagyan na 1.5 mm ang layo mula sa panloob na dingding ng gitnang glass tube, na ang dulo nito ay nakaharap sa direksyon ng tubo (vertical).Ang fluid flow rate sa closed loop ay 60 L/h (naaayon sa isang linear velocity na 0.225 m/s).Ang Krebs-Henseleit solution ay ginagamit bilang circulating fluid dahil ito ay isang analog ng plasma.Ang dynamic na viscosity coefficient ng plasma ay 1.1–1.3 mPa∙s.9 Ang dami ng MNP na na-adsorbed sa magnetic field ay tinutukoy ng spectrophotometry mula sa konsentrasyon ng iron sa circulating liquid pagkatapos ng eksperimento.
Bilang karagdagan, ang mga eksperimentong pag-aaral ay isinagawa sa isang pinahusay na talahanayan ng mekanika ng likido upang matukoy ang kamag-anak na pagkamatagusin ng mga daluyan ng dugo.Ang mga pangunahing bahagi ng hydrodynamic support ay ipinapakita sa Figure 3. Ang mga pangunahing bahagi ng hydrodynamic stent ay isang closed loop na ginagaya ang cross-section ng modelong vascular system at isang storage tank.Ang paggalaw ng fluid ng modelo kasama ang tabas ng module ng daluyan ng dugo ay ibinibigay ng isang peristaltic pump.Sa panahon ng eksperimento, panatilihin ang singaw at kinakailangang hanay ng temperatura, at subaybayan ang mga parameter ng system (temperatura, presyon, rate ng daloy ng likido, at halaga ng pH).
Figure 3 Block diagram ng setup na ginamit upang pag-aralan ang permeability ng carotid artery wall.1-storage tank, 2-peristaltic pump, 3-mekanismo para sa pagpasok ng suspension na naglalaman ng MNP sa loop, 4-flow meter, 5-pressure sensor sa loop, 6-heat exchanger, 7-chamber na may lalagyan , 8-ang pinagmulan ng magnetic field, 9-ang lobo na may hydrocarbons.
Ang silid na naglalaman ng lalagyan ay binubuo ng tatlong lalagyan: isang panlabas na malaking lalagyan at dalawang maliliit na lalagyan, kung saan ang mga braso ng gitnang circuit ay dumadaan.Ang cannula ay ipinasok sa maliit na lalagyan, ang lalagyan ay naka-string sa maliit na lalagyan, at ang dulo ng cannula ay mahigpit na nakatali sa isang manipis na wire.Ang espasyo sa pagitan ng malaking lalagyan at ng maliit na lalagyan ay puno ng distilled water, at ang temperatura ay nananatiling pare-pareho dahil sa koneksyon sa heat exchanger.Ang espasyo sa maliit na lalagyan ay napuno ng Krebs-Henseleit solution upang mapanatili ang posibilidad ng mga selula ng daluyan ng dugo.Ang tangke ay napuno din ng solusyon ng Krebs-Henseleit.Ang sistema ng supply ng gas (carbon) ay ginagamit upang gawing singaw ang solusyon sa maliit na lalagyan sa tangke ng imbakan at ang silid na naglalaman ng lalagyan (Larawan 4).
Figure 4 Ang silid kung saan inilalagay ang lalagyan.1-Cannula para sa pagpapababa ng mga daluyan ng dugo, 2-Outer chamber, 3-Small chamber.Ang arrow ay nagpapahiwatig ng direksyon ng fluid ng modelo.
Upang matukoy ang kamag-anak na permeability index ng pader ng daluyan, ginamit ang rat carotid artery.
Ang pagpapakilala ng MNP suspension (0.5mL) sa system ay may mga sumusunod na katangian: ang kabuuang internal volume ng tank at connecting pipe sa loop ay 20mL, at ang internal volume ng bawat chamber ay 120mL.Ang panlabas na pinagmulan ng magnetic field ay isang permanenteng magnet na may karaniwang sukat na 2 × 3 mm.Naka-install ito sa itaas ng isa sa mga maliliit na silid, 1 cm ang layo mula sa lalagyan, na ang isang dulo ay nakaharap sa dingding ng lalagyan.Ang temperatura ay pinananatili sa 37°C.Ang kapangyarihan ng roller pump ay nakatakda sa 50%, na tumutugma sa bilis na 17 cm/s.Bilang isang kontrol, ang mga sample ay kinuha sa isang cell na walang permanenteng magnet.
Isang oras pagkatapos ng pangangasiwa ng isang naibigay na konsentrasyon ng MNP, isang likidong sample ang kinuha mula sa silid.Ang konsentrasyon ng butil ay sinusukat ng isang spectrophotometer gamit ang Unico 2802S UV-Vis spectrophotometer (United Products & Instruments, USA).Isinasaalang-alang ang spectrum ng pagsipsip ng suspensyon ng MNP, ang pagsukat ay isinagawa sa 450 nm.
Ayon sa mga alituntunin ng Rus-LASA-FELASA, lahat ng hayop ay pinalaki at pinalaki sa mga partikular na pasilidad na walang pathogen.Sumusunod ang pag-aaral na ito sa lahat ng nauugnay na regulasyong etikal para sa mga eksperimento at pananaliksik ng hayop, at nakakuha ng etikal na pag-apruba mula sa Almazov National Medical Research Center (IACUC).Ang mga hayop ay umiinom ng tubig ad libitum at regular na pinapakain.
Ang pag-aaral ay isinagawa sa 10 anesthetized 12-week-old male immunodeficient NSG mice (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, USA) 10, na tumitimbang ng 22 g ± 10%.Dahil ang immunity ng immunodeficiency mice ay pinigilan, ang immunodeficiency mice ng linyang ito ay nagpapahintulot sa paglipat ng mga cell at tissue ng tao nang walang pagtanggi sa transplant.Ang mga littermates mula sa iba't ibang mga hawla ay random na itinalaga sa eksperimentong grupo, at sila ay pinagsama-sama o sistematikong nakalantad sa kama ng iba pang mga grupo upang matiyak ang pantay na pagkakalantad sa karaniwang microbiota.
Ang HeLa human cancer cell line ay ginagamit upang magtatag ng modelo ng xenograft.Ang mga cell ay nilinang sa DMEM na naglalaman ng glutamine (PanEco, Russia), na dinagdagan ng 10% fetal bovine serum (Hyclone, USA), 100 CFU/mL penicillin, at 100 μg/mL streptomycin.Ang linya ng cell ay mabait na ibinigay ng Gene Expression Regulation Laboratory ng Institute of Cell Research ng Russian Academy of Sciences.Bago ang pag-iniksyon, ang mga selula ng HeLa ay tinanggal mula sa plastic ng kultura na may 1: 1 trypsin: Versene solution (Biolot, Russia).Pagkatapos ng paghuhugas, ang mga cell ay sinuspinde sa kumpletong medium sa isang konsentrasyon ng 5 × 106 na mga cell bawat 200 μL, at diluted na may basement membrane matrix (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, sa yelo).Ang inihandang cell suspension ay iniksyon nang subcutaneously sa balat ng hita ng mouse.Gumamit ng mga electronic calipers upang subaybayan ang paglaki ng tumor bawat 3 araw.
Kapag ang tumor ay umabot sa 500 mm3, isang permanenteng magnet ang itinanim sa kalamnan tissue ng eksperimentong hayop malapit sa tumor.Sa pang-eksperimentong grupo (MNPs-ICG + tumor-M), 0.1 mL ng MNP suspension ay na-injected at nalantad sa isang magnetic field.Ang hindi ginamot na buong hayop ay ginamit bilang mga kontrol (background).Bilang karagdagan, ang mga hayop na na-injected ng 0.1 mL ng MNP ngunit hindi itinanim ng mga magnet (MNPs-ICG + tumor-BM) ay ginamit.
Ang fluorescence visualization ng in vivo at in vitro sample ay isinagawa sa IVIS Lumina LT series III bioimager (PerkinElmer Inc., USA).Para sa in vitro visualization, isang dami ng 1 mL ng synthetic PLA-EDA-ICG at MNP-PLA-EDA-ICG conjugate ay idinagdag sa mga balon ng plato.Isinasaalang-alang ang mga katangian ng fluorescence ng ICG dye, ang pinakamahusay na filter na ginamit upang matukoy ang maliwanag na intensity ng sample ay napili: ang maximum na wavelength ng paggulo ay 745 nm, at ang emission wavelength ay 815 nm.Ang Living Image 4.5.5 software (PerkinElmer Inc.) ay ginamit upang sukatin ang dami ng fluorescence intensity ng mga balon na naglalaman ng conjugate.
Ang intensity ng fluorescence at akumulasyon ng MNP-PLA-EDA-ICG conjugate ay sinusukat sa in vivo tumor model mice, nang walang presensya at aplikasyon ng isang magnetic field sa site ng interes.Ang mga daga ay na-anesthetize ng isoflurane, at pagkatapos ay ang 0.1 mL ng MNP-PLA-EDA-ICG conjugate ay na-injected sa pamamagitan ng tail vein.Ang hindi ginagamot na mga daga ay ginamit bilang isang negatibong kontrol upang makakuha ng isang fluorescent na background.Pagkatapos ibigay ang conjugate sa intravenously, ilagay ang hayop sa heating stage (37°C) sa chamber ng IVIS Lumina LT series III fluorescence imager (PerkinElmer Inc.) habang pinapanatili ang paglanghap na may 2% isoflurane anesthetization.Gamitin ang built-in na filter ng ICG (745–815 nm) para sa pagtukoy ng signal 1 minuto at 15 minuto pagkatapos ng pagpapakilala ng MNP.
Upang masuri ang akumulasyon ng conjugate sa tumor, ang peritoneal area ng hayop ay natatakpan ng papel, na naging posible upang maalis ang maliwanag na fluorescence na nauugnay sa akumulasyon ng mga particle sa atay.Matapos pag-aralan ang biodistribution ng MNP-PLA-EDA-ICG, ang mga hayop ay humanely euthanized sa pamamagitan ng labis na dosis ng isoflurane anesthesia para sa kasunod na paghihiwalay ng mga lugar ng tumor at quantitative assessment ng fluorescence radiation.Gamitin ang Living Image 4.5.5 software (PerkinElmer Inc.) upang manu-manong iproseso ang pagsusuri ng signal mula sa napiling rehiyon ng interes.Tatlong sukat ang kinuha para sa bawat hayop (n = 9).
Sa pag-aaral na ito, hindi namin na-quantify ang matagumpay na pag-load ng ICG sa MNPs-ICG.Bilang karagdagan, hindi namin inihambing ang kahusayan ng pagpapanatili ng mga nanoparticle sa ilalim ng impluwensya ng mga permanenteng magnet ng iba't ibang mga hugis.Bilang karagdagan, hindi namin nasuri ang pangmatagalang epekto ng magnetic field sa pagpapanatili ng mga nanoparticle sa mga tisyu ng tumor.
Ang mga nanoparticle ay nangingibabaw, na may average na laki na 195.4 nm.Bilang karagdagan, ang suspensyon ay naglalaman ng mga agglomerates na may average na laki na 1176.0 nm (Larawan 5A).Kasunod nito, ang bahagi ay sinala sa pamamagitan ng isang sentripugal na filter.Ang potensyal ng zeta ng mga particle ay -15.69 mV (Larawan 5B).
Figure 5 Ang mga pisikal na katangian ng suspensyon: (A) pamamahagi ng laki ng butil;(B) pamamahagi ng butil sa potensyal ng zeta;(C) TEM na larawan ng mga nanoparticle.
Ang laki ng butil ay karaniwang 200 nm (Figure 5C), na binubuo ng isang MNP na may sukat na 20 nm, at isang PLA-EDA-ICG na conjugated organic shell na may mas mababang density ng elektron.Ang pagbuo ng mga agglomerates sa may tubig na mga solusyon ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng medyo mababang modulus ng electromotive force ng mga indibidwal na nanoparticle.
Para sa mga permanenteng magnet, kapag ang magnetization ay puro sa volume V, ang integral expression ay nahahati sa dalawang integral, lalo na ang volume at ang ibabaw:
Sa kaso ng isang sample na may pare-pareho ang magnetization, ang kasalukuyang density ay zero.Pagkatapos, ang expression ng magnetic induction vector ay kukuha ng sumusunod na anyo:
Gamitin ang MATLAB program (MathWorks, Inc., USA) para sa numerical na pagkalkula, ETU “LETI” academic license number 40502181.
Tulad ng ipinapakita sa Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure-10, ang pinakamalakas na magnetic field ay nabuo sa pamamagitan ng isang magnet na nakatuon sa axially mula sa dulo ng silindro.Ang epektibong radius ng pagkilos ay katumbas ng geometry ng magnet.Sa mga cylindrical magnet na may isang silindro na ang haba ay mas malaki kaysa sa diameter nito, ang pinakamalakas na magnetic field ay sinusunod sa direksyon ng axial-radial (para sa kaukulang bahagi);samakatuwid, ang isang pares ng mga cylinder na may mas malaking aspect ratio (diameter at haba) MNP adsorption ay ang pinaka-epektibo.
Fig. 7 Ang bahagi ng magnetic induction intensity Bz kasama ang Oz axis ng magnet;ang karaniwang sukat ng magnet: itim na linya 0.5 × 2mm, asul na linya 2 × 2mm, berdeng linya 3 × 2mm, pulang linya 5 × 2mm.
Figure 8 Ang magnetic induction component Br ay patayo sa magnet axis Oz;ang karaniwang sukat ng magnet: itim na linya 0.5 × 2mm, asul na linya 2 × 2mm, berdeng linya 3 × 2mm, pulang linya 5 × 2mm.
Figure 9 Ang bahagi ng magnetic induction intensity Bz sa layo r mula sa dulong axis ng magnet (z=0);ang karaniwang sukat ng magnet: itim na linya 0.5 × 2mm, asul na linya 2 × 2mm, berdeng linya 3 × 2mm, pulang linya 5 × 2mm.
Figure 10 Magnetic induction component kasama ang radial direksyon;karaniwang laki ng magnet: itim na linya 0.5 × 2mm, asul na linya 2 × 2mm, berdeng linya 3 × 2mm, pulang linya 5 × 2mm.
Ang mga espesyal na modelo ng hydrodynamic ay maaaring gamitin upang pag-aralan ang paraan ng paghahatid ng MNP sa mga tisyu ng tumor, pag-concentrate ng mga nanoparticle sa target na lugar, at matukoy ang pag-uugali ng mga nanoparticle sa ilalim ng mga kondisyon ng hydrodynamic sa sistema ng sirkulasyon.Ang mga permanenteng magnet ay maaaring gamitin bilang mga panlabas na magnetic field.Kung balewalain natin ang pakikipag-ugnayan ng magnetostatic sa pagitan ng mga nanoparticle at hindi isinasaalang-alang ang modelo ng magnetic fluid, sapat na upang tantiyahin ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magnet at isang solong nanoparticle na may isang dipole-dipole approximation.
Kung saan ang m ay ang magnetic moment ng magnet, ang r ay ang radius vector ng punto kung saan matatagpuan ang nanoparticle, at ang k ay ang system factor.Sa dipole approximation, ang field ng magnet ay may katulad na pagsasaayos (Figure 11).
Sa isang pare-parehong magnetic field, ang mga nanoparticle ay umiikot lamang sa mga linya ng puwersa.Sa isang hindi pantay na magnetic field, ang puwersa ay kumikilos dito:
Nasaan ang derivative ng isang ibinigay na direksyon l.Bilang karagdagan, hinihila ng puwersa ang mga nanoparticle sa pinaka hindi pantay na mga lugar ng field, iyon ay, ang kurbada at density ng mga linya ng pagtaas ng puwersa.
Samakatuwid, ito ay kanais-nais na gumamit ng isang sapat na malakas na magnet (o magnet chain) na may halatang axial anisotropy sa lugar kung saan matatagpuan ang mga particle.
Ipinapakita ng talahanayan 1 ang kakayahan ng isang magnet bilang isang sapat na mapagkukunan ng magnetic field upang makuha at mapanatili ang MNP sa vascular bed ng field ng aplikasyon.