Javascript зараз адключаны ў вашым браўзеры. Калі JavaScript адключаны, некаторыя функцыі гэтага сайта не будуць працаваць.
Зарэгіструйце свае канкрэтныя дадзеныя і канкрэтныя прэпараты, якія вас цікавяць, і мы супаставім прадстаўленую вамі інфармацыю з артыкуламі ў нашай шырокай базе дадзеных і своечасова дашлем вам копію ў фармаце PDF па электроннай пошце.
Кантралюйце рух магнітных наначасціц аксіду жалеза для мэтанакіраванай дастаўкі цытастатычных прэпаратаў
Аўтар Торапава Ю., Каралёў Д., Істоміна М., Шульмейстэр Г., Петухоў А., Мішанін В., Гаршкоў А., Подьячева Е., Гарэеў К., Багроў А., Дзямідаў О.
Яна Торапава,1 Дзмітрый Каралёў,1 Марыя Істоміна,1,2 Галіна Шульмейстэр,1 Аляксей Петухоў,1,3 Уладзімір Мішанін,1 Андрэй Гаршкоў,4 Кацярына Падзячава,1 Каміль Гарэеў,2 Аляксей Багроў,5 Алег Дзямідаў6,71Нацыянальны медыцынскі даследчы цэнтр імя Алмазова Міністэрства аховы здароўя Расійскай Федэрацыі, Санкт-Пецярбург, 197341, Расійская Федэрацыя; 2 Санкт-Пецярбургскі электратэхнічны ўніверсітэт «ЛЭТИ», Санкт-Пецярбург, 197376, Расійская Федэрацыя; 3 Цэнтр персаналізаванай медыцыны, Дзяржаўны медыцынскі даследчы цэнтр імя Алмазова Міністэрства аховы здароўя Расійскай Федэрацыі, Санкт-Пецярбург, 197341, Расійская Федэрацыя; 4ФГБУ «Навукова-даследчы інстытут грыпу імя А. А. Смародзінцава» Міністэрства аховы здароўя Расійскай Федэрацыі, Санкт-Пецярбург, Расійская Федэрацыя; 5 Інстытут эвалюцыйнай фізіялогіі і біяхіміі імя Сечанава Расійскай акадэміі навук, Санкт-Пецярбург, Расійская Федэрацыя; 6 Інстытут цыталогіі РАН, Санкт-Пецярбург, 194064, Расійская Федэрацыя; 7INSERM U1231, Факультэт медыцыны і фармацыі, Універсітэт Бургундыі-Франш-Кантэ ў Дыжоне, Францыя Камунікацыя: Яна Торапава Нацыянальны медыцынскі даследчы цэнтр імя Алмазава, Міністэрства аховы здароўя Расійскай Федэрацыі, Санкт-Пецярбург, 197341, Расійская Федэрацыя Тэл. +7 981 95264800 4997069 Электронная пошта [email protected] Перадгісторыя: Перспектыўным падыходам да праблемы цытастатычнай таксічнасці з'яўляецца выкарыстанне магнітных наначасціц (МНЧ) для мэтанакіраванай дастаўкі лекаў. Мэта: Выкарыстоўваць разлікі для вызначэння найлепшых характарыстык магнітнага поля, якое кантралюе МНЧ in vivo, і ацаніць эфектыўнасць магнетроннай дастаўкі МНЧ да пухлін мышэй in vitro і in vivo. Выкарыстоўваецца метад MNPs-ICG. Даследаванні інтэнсіўнасці люмінесцэнцыі in vivo былі праведзены на мышэй з пухлінамі, з магнітным полем у месцы цікавасці і без яго. Гэтыя даследаванні былі праведзены на гідрадынамічным каркасе, распрацаваным Інстытутам эксперыментальнай медыцыны Дзяржаўнага медыцынскага даследчага цэнтра імя Алмазава Міністэрства аховы здароўя Расіі. Вынік: Выкарыстанне неадымавых магнітаў спрыяла селектыўнаму назапашванню МНЧ. Праз хвіліну пасля ўвядзення МНЧ-ІЦГ мышам з пухлінамі МНЧ-ІЦГ у асноўным назапашваецца ў печані. Пры адсутнасці і прысутнасці магнітнага поля гэта сведчыць аб яго метабалічным шляху. Нягледзячы на ​​тое, што пры ўздзеянні магнітнага поля назіралася павелічэнне флуарэсцэнцыі ў пухліне, інтэнсіўнасць флуарэсцэнцыі ў печані жывёлы з цягам часу не змянялася. Выснова: Гэты тып МНЧ у спалучэнні з разлічанай напружанасцю магнітнага поля можа быць асновай для распрацоўкі магнітна-кіраванай дастаўкі цытастатычных прэпаратаў у пухлінныя тканіны. Ключавыя словы: флуарэсцэнтны аналіз, індацыянін, наначасціцы аксіду жалеза, магнетронная дастаўка цытастатычных прэпаратаў, таргетынг на пухліну.
Пухлінныя захворванні з'яўляюцца адной з асноўных прычын смерці ва ўсім свеце. У той жа час дынаміка росту захворвання і смяротнасці ад пухлінных захворванняў усё яшчэ існуе. 1 Хіміятэрапія, якая выкарыстоўваецца сёння, па-ранейшаму з'яўляецца адным з асноўных метадаў лячэння розных пухлін. У той жа час распрацоўка метадаў зніжэння сістэмнай таксічнасці цытастатыкаў па-ранейшаму актуальная. Перспектыўным метадам вырашэння праблемы іх таксічнасці з'яўляецца выкарыстанне нанамаштабных носьбітаў для мэтавай дастаўкі лекаў, якія могуць забяспечыць лакальнае назапашванне лекаў у пухлінных тканінах без павелічэння іх канцэнтрацыі ў здаровых органах і тканінах. 2 Гэты метад дазваляе палепшыць эфектыўнасць і мэтавае ўздзеянне хіміятэрапеўтычных прэпаратаў на пухлінныя тканіны, адначасова зніжаючы іх сістэмную таксічнасць.
Сярод розных наначасціц, якія разглядаюцца для мэтавай дастаўкі цытастатычных прэпаратаў, магнітныя наначасціцы (МНЧ) уяўляюць асаблівую цікавасць з-за сваіх унікальных хімічных, біялагічных і магнітных уласцівасцей, якія забяспечваюць іх універсальнасць. Такім чынам, магнітныя наначасціцы могуць быць выкарыстаны ў якасці сістэмы нагрэву для лячэння пухлін з гіпертэрміяй (магнітная гіпертэрмія). Іх таксама можна выкарыстоўваць у якасці дыягнастычных сродкаў (магнітна-рэзанансная дыягностыка).3-5 Выкарыстоўваючы гэтыя характарыстыкі ў спалучэнні з магчымасцю назапашвання МНЧ у пэўнай вобласці з дапамогай знешняга магнітнага поля, мэтавая дастаўка фармацэўтычных прэпаратаў адкрывае магчымасці стварэння шматфункцыянальнай магнетроннай сістэмы для накіравання цытастатычных прэпаратаў на месца пухліны. Такая сістэма будзе ўключаць МНЧ і магнітныя палі для кіравання іх рухам у арганізме. У гэтым выпадку ў якасці крыніцы магнітнага поля могуць выкарыстоўвацца як знешнія магнітныя палі, так і магнітныя імплантаты, размешчаныя ў вобласці цела, якая змяшчае пухліну.6 Першы метад мае сур'ёзныя недахопы, у тым ліку неабходнасць выкарыстання спецыялізаванага абсталявання для магнітнага нацэльвання лекаў і неабходнасць навучання персаналу для правядзення хірургічных аперацый. Акрамя таго, гэты метад абмежаваны высокай коштам і падыходзіць толькі для «павярхоўных» пухлін, блізкіх да паверхні цела. Альтэрнатыўны метад выкарыстання магнітных імплантатаў пашырае сферу прымянення гэтай тэхналогіі, палягчаючы яе выкарыстанне на пухлінах, размешчаных у розных частках цела. Як асобныя магніты, так і магніты, інтэграваныя ў інтралюмінальны стэнт, могуць выкарыстоўвацца ў якасці імплантатаў для пашкоджання пухлін у полых органах, каб забяспечыць іх праходнасць. Аднак, згодна з нашымі ўласнымі неапублікаванымі даследаваннямі, яны недастаткова магнітныя, каб забяспечыць утрыманне МНЧ з крывацёку.
Эфектыўнасць магнетроннай дастаўкі лекаў залежыць ад многіх фактараў: характарыстык самога магнітнага носьбіта і характарыстык крыніцы магнітнага поля (у тым ліку геаметрычных параметраў пастаянных магнітаў і сілы магнітнага поля, якое яны ствараюць). Распрацоўка паспяховай тэхналогіі магнітнакіраванай дастаўкі інгібітараў клетак павінна ўключаць распрацоўку адпаведных магнітных нанамаштабных носьбітаў лекаў, ацэнку іх бяспекі і распрацоўку пратаколу візуалізацыі, які дазваляе адсочваць іх перамяшчэнне ў арганізме.
У гэтым даследаванні мы матэматычна разлічылі аптымальныя характарыстыкі магнітнага поля для кантролю магнітнага нанамаштабнага носьбіта лекаў у арганізме. Магчымасць утрымання НЧ праз сценку крывяносных сасудаў пад уздзеяннем прыкладзенага магнітнага поля з гэтымі вылічальнымі характарыстыкамі таксама вывучалася на ізаляваных крывяносных сасудах пацукоў. Акрамя таго, мы сінтэзавалі кан'югаты НЧ і флуарэсцэнтных агентаў і распрацавалі пратакол для іх візуалізацыі in vivo. Ва ўмовах in vivo на мадэлі пухліны мышэй вывучалася эфектыўнасць назапашвання НЧ у пухлінных тканінах пры сістэмным увядзенні пад уздзеяннем магнітнага поля.
У даследаванні in vitro мы выкарыстоўвалі эталонны наначасціца (НЧ), а ў даследаванні in vivo — НЧ, пакрыты поліэстэрам малочнай кіслаты (полімалочная кіслата, PLA), які змяшчае флуарэсцэнтны агент (індолецыянін; ICG). У гэтым выпадку выкарыстоўваецца МНЧ-ІЦГ (MNP-PLA-EDA-ICG).
Сінтэз і фізічныя і хімічныя ўласцівасці MNP былі падрабязна апісаны ў іншым месцы.7,8
Для сінтэзу MNPs-ICG спачатку былі атрыманы кан'югаты PLA-ICG. Выкарыстоўвалася парашкападобная рацэмічная сумесь PLA-D і PLA-L з малекулярнай масай 60 кДа.
Паколькі PLA і ICG з'яўляюцца кіслотамі, для сінтэзу кан'югатаў PLA-ICG спачатку неабходна сінтэзаваць спейсер з канцавой групай на PLA, які дапамагае ICG хемасарбавацца са спейсерам. Спейсер быў сінтэзаваны з выкарыстаннем этылендыаміну (EDA), карбадыіміднага метаду і водарастваральнага карбадыіміду, 1-этыл-3-(3-дыметыламінапрапіл) карбадыіміду (EDAC). Спейсер PLA-EDA сінтэзуецца наступным чынам. Дадайце 20-кратны малярны лішак EDA і 20-кратны малярны лішак EDAC да 2 мл раствора PLA ў хлараформе з канцэнтрацыяй 0,1 г/мл. Сінтэз праводзілі ў поліпрапіленавай прабірцы аб'ёмам 15 мл на шейкеры са хуткасцю 300 хвілін/мін на працягу 2 гадзін. Схема сінтэзу паказана на малюнку 1. Паўтарыце сінтэз з 200-кратным лішкам рэагентаў для аптымізацыі схемы сінтэзу.
Пасля завяршэння сінтэзу раствор цэнтрыфугавалі пры хуткасці 3000 хвілін у хвіліну на працягу 5 хвілін для выдалення лішку асадкавых вытворных поліэтылену. Затым да 2 мл раствора дадалі 2 мл раствора ICG у дыметылсульфаксідзе (ДМСО) з канцэнтрацыяй 0,5 мг/мл. Мешалку ўсталёўвалі на хуткасць перамешвання 300 хвілін у хвіліну на працягу 2 гадзін. Схематычная дыяграма атрыманага кан'югата паказана на малюнку 2.
У 200 мг MNP дадалі 4 мл кан'югата PLA-EDA-ICG. Суспензію перамешвалі з дапамогай шейкера LS-220 (LOIP, Расія) на працягу 30 хвілін з частатой 300 хвілін у хвіліну. Затым яе тройчы прамывалі ізапрапанолам і падвяргалі магнітнаму падзелу. Да суспензіі дадавалі IPA на працягу 5-10 хвілін пад бесперапынным ультрагукавым уздзеяннем з дапамогай ультрагукавога дысперсара UZD-2 (ФГУП НДІ ТВЧ, Расія). Пасля трэцяга прамывання IPA асадак прамывалі дыстыляванай вадой і рэсуспендавалі ў фізіялагічным растворы ў канцэнтрацыі 2 мг/мл.
Для вывучэння размеркавання памераў атрыманых наначасціц (НЧ) у водным растворы выкарыстоўвалася абсталяванне ZetaSizer Ultra (Malvern Instruments, Вялікабрытанія). Для вывучэння формы і памераў НЧ выкарыстоўваўся прасвечвальны электронны мікраскоп (ПЭМ) з катодам палявой эмісіі JEM-1400 STEM (JEOL, Японія).
У гэтым даследаванні мы выкарыстоўваем цыліндрычныя пастаянныя магніты (маркі N35; з ахоўным нікелевым пакрыццём) наступных стандартных памераў (даўжыня доўгай восі × дыяметр цыліндра): 0,5×2 мм, 2×2 мм, 3×2 мм і 5×2 мм.
Даследаванне транспарту НЧ у мадэльнай сістэме in vitro праводзілася на гідрадынамічным каркасе, распрацаваным Інстытутам эксперыментальнай медыцыны Дзяржаўнага медыцынскага даследчага цэнтра імя Алмазава Міністэрства аховы здароўя Расіі. Аб'ём цыркулюючай вадкасці (дыстыляванай вады або раствора Кребса-Хенселейта) складае 225 мл. У якасці пастаянных магнітаў выкарыстоўваюцца аксіяльна намагнічаныя цыліндрычныя магніты. Магніт размяшчаюць на трымальніку на адлегласці 1,5 мм ад унутранай сценкі цэнтральнай шкляной трубкі, размяшчаючы яго канец у бок трубкі (вертыкальна). Хуткасць патоку вадкасці ў замкнёным контуры складае 60 л/г (што адпавядае лінейнай хуткасці 0,225 м/с). Раствор Кребса-Хенселейта выкарыстоўваецца ў якасці цыркулюючай вадкасці, паколькі ён з'яўляецца аналагам плазмы. Каэфіцыент дынамічнай глейкасці плазмы складае 1,1–1,3 мПа∙с. 9 Колькасць НЧ, адсарбаваных у магнітным полі, вызначаецца спектрафатаметрычна па канцэнтрацыі жалеза ў цыркулюючай вадкасці пасля эксперыменту.
Акрамя таго, былі праведзены эксперыментальныя даследаванні на ўдасканаленым стале механікі вадкасці для вызначэння адноснай пранікальнасці крывяносных сасудаў. Асноўныя кампаненты гідрадынамічнай апоры паказаны на малюнку 3. Асноўнымі кампанентамі гідрадынамічнага стэнта з'яўляюцца замкнёны контур, які мадэлюе папярочны перасек мадэльнай сасудзістай сістэмы, і рэзервуар для захоўвання. Рух мадэльнай вадкасці ўздоўж контуру модуля крывяносных сасудаў забяспечваецца перыстальтычным помпай. Падчас эксперыменту падтрымлівайце выпарэнне і неабходны дыяпазон тэмператур, а таксама кантралюйце параметры сістэмы (тэмпературу, ціск, хуткасць патоку вадкасці і значэнне pH).
Малюнак 3. Блок-схема ўстаноўкі, якая выкарыстоўваецца для вывучэння пранікальнасці сценкі соннай артэрыі. 1 — рэзервуар-назапашвальнік, 2 — перыстальтычны помпа, 3 — механізм для ўвядзення суспензіі, якая змяшчае MNP, у пятлю, 4 — расходомер, 5 — датчык ціску ў пятлі, 6 — цеплаабменнік, 7 — камера з кантэйнерам, 8 — крыніца магнітнага поля, 9 — балон з вуглевадародамі.
Камера, якая змяшчае кантэйнер, складаецца з трох кантэйнераў: знешняга вялікага кантэйнера і двух малых кантэйнераў, праз якія праходзяць кранштэйны цэнтральнага контуру. Канюля ўстаўляецца ў малы кантэйнер, кантэйнер нанізваецца на малы кантэйнер, а кончык канюлі шчыльна завязаны тонкім дротам. Прастора паміж вялікім і малым кантэйнерамі запоўнена дыстыляванай вадой, і тэмпература застаецца пастаяннай дзякуючы падключэнню да цеплаабменніка. Прастора ў малым кантэйнеры запоўнена растворам Кребса-Генселейта для падтрымання жыццяздольнасці клетак крывяносных сасудаў. Рэзервуар таксама запоўнены растворам Кребса-Генселейта. Сістэма падачы газу (вугляроду) выкарыстоўваецца для выпарвання раствора ў малым кантэйнеры ў рэзервуары для захоўвання і камеры, якая змяшчае кантэйнер (малюнак 4).
Малюнак 4. Камера, у якой размешчаны кантэйнер. 1 — канюля для апускання крывяносных сасудаў, 2 — знешняя камера, 3 — малая камера. Стрэлка паказвае кірунак мадэльнай вадкасці.
Для вызначэння адноснага індэкса пранікальнасці сценкі сасуда выкарыстоўвалі сонную артэрыю пацука.
Увядзенне суспензіі MNP (0,5 мл) у сістэму мае наступныя характарыстыкі: агульны ўнутраны аб'ём рэзервуара і злучальнай трубы ў пятлі складае 20 мл, а ўнутраны аб'ём кожнай камеры — 120 мл. Крыніцай знешняга магнітнага поля з'яўляецца пастаянны магніт стандартнага памеру 2×3 мм. Ён усталяваны над адной з малых камер, на адлегласці 1 см ад кантэйнера, адным канцом накіраваны да сценкі кантэйнера. Тэмпература падтрымліваецца на ўзроўні 37°C. Магутнасць ролікавага помпы ўстаноўлена на 50%, што адпавядае хуткасці 17 см/с. У якасці кантролю ўзоры адбіраліся ў ячэйцы без пастаянных магнітаў.
Праз гадзіну пасля ўвядзення пэўнай канцэнтрацыі МНЧ з камеры ўзялі вадкую пробу. Канцэнтрацыю часціц вымяралі спектрафатометрам з выкарыстаннем УФ-бачнага спектрафатометра Unico 2802S (United Products & Instruments, ЗША). Улічваючы спектр паглынання суспензіі МНЧ, вымярэнне праводзілася пры 450 нм.
Згодна з рэкамендацыямі Rus-LASA-FELASA, усе жывёлы вырошчваюцца ў спецыяльных памяшканнях, свабодных ад патагенаў. Гэта даследаванне адпавядае ўсім адпаведным этычным нормам для эксперыментаў і даследаванняў на жывёлах і атрымала этычнае адабрэнне Нацыянальнага медыцынскага даследчага цэнтра імя Алмазава (IACUC). Жывёлы пілі ваду ўволю і рэгулярна карміліся.
Даследаванне праводзілася на 10 анестэзаваных 12-тыднёвых самцах імунадэфіцытных мышэй лініі NSG (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Jackson Laboratory, ЗША) вагой 22 г ± 10%. Паколькі імунітэт у імунадэфіцытных мышэй падаўлены, імунадэфіцытным мышам гэтай лініі праводзіцца трансплантацыя клетак і тканак чалавека без адрыньвання трансплантата. Аднапамётнікі з розных клетак былі выпадковым чынам размеркаваны ў эксперыментальную групу, і іх сумесна скрыжоўвалі або сістэматычна падвяргалі падсцілцы іншых груп, каб забяспечыць роўнае ўздзеянне агульнай мікрабіёты.
Для стварэння мадэлі ксенатрансплантата выкарыстоўваецца лінія ракавых клетак чалавека HeLa. Клеткі культывавалі ў асяроддзі DMEM, якое змяшчала глутамін (PanEco, Расія), дапоўненае 10% фетальнай бычынай сыроваткай (Hyclone, ЗША), 100 КУА/мл пеніцыліну і 100 мкг/мл стрэптаміцыну. Клетачная лінія была ласкава прадастаўлена Лабараторыяй рэгуляцыі экспрэсіі генаў Інстытута даследаванняў клеткі Расійскай акадэміі навук. Перад ін'екцыяй клеткі HeLa вымалі з культуральнага пластыка з дапамогай раствора трыпсін:версен 1:1 (Biolot, Расія). Пасля прамывання клеткі суспендавалі ў поўным асяроддзі да канцэнтрацыі 5×106 клетак на 200 мкл і разводзілі матрыксам базальнай мембраны (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, на лёдзе). Прыгатаваную клетачную суспензію ўводзілі падскурна ў скуру сцягна мышы. Для кантролю росту пухліны выкарыстоўвалі электронны штангенцыркуль кожныя 3 дні.
Калі пухліна дасягнула 500 мм3, у мышачную тканіну эксперыментальнай жывёлы побач з пухлінай быў імплантаваны пастаянны магніт. У эксперыментальнай групе (МНЧ-ІЦГ + пухліна-М) было ўведзена 0,1 мл суспензіі МНЧ і ўздзеяна магнітнае поле. У якасці кантролю (фон) выкарыстоўваліся цэлыя жывёлы без лячэння. Акрамя таго, выкарыстоўваліся жывёлы, якім было ўведзена 0,1 мл МНЧ, але не імплантаваны магніты (МНЧ-ІЦГ + пухліна-КМ).
Флуарэсцэнтная візуалізацыя ўзораў in vivo і in vitro праводзілася на біявізуалізатары IVIS Lumina LT серыі III (PerkinElmer Inc., ЗША). Для візуалізацыі in vitro ў лункі планшэта дадавалі 1 мл сінтэтычнага кан'югата PLA-EDA-ICG і MNP-PLA-EDA-ICG. З улікам флуарэсцэнтных характарыстык фарбавальніка ICG быў выбраны найлепшы фільтр, які выкарыстоўваўся для вызначэння інтэнсіўнасці святла ўзору: максімальная даўжыня хвалі ўзбуджэння — 745 нм, а даўжыня хвалі выпраменьвання — 815 нм. Для колькаснага вымярэння інтэнсіўнасці флуарэсцэнцыі лунак, якія змяшчалі кан'югат, выкарыстоўвалася праграмнае забеспячэнне Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.).
Інтэнсіўнасць флуарэсцэнцыі і назапашванне кан'югата MNP-PLA-EDA-ICG вымяралі ў мышэй з мадэллю пухліны in vivo без прысутнасці і прыкладання магнітнага поля ў месцы цікавасці. Мышам падвяргалі анестэзіі ізафлуранам, а затым праз хваставую вену ўводзілі 0,1 мл кан'югата MNP-PLA-EDA-ICG. Неапрацаваных мышэй выкарыстоўвалі ў якасці адмоўнага кантролю для атрымання флуарэсцэнтнага фону. Пасля нутравеннага ўвядзення кан'югата жывёлу змяшчалі на награвальны стол (37°C) у камеру флуарэсцэнтнага тамаграфа IVIS Lumina LT серыі III (PerkinElmer Inc.), падтрымліваючы інгаляцыю з 2% анестэзіяй ізафлуранам. Для выяўлення сігналу выкарыстоўвалі ўбудаваны фільтр ICG (745–815 нм) праз 1 хвіліну і 15 хвілін пасля ўвядзення MNP.
Для ацэнкі назапашвання кан'югата ў пухліне перытанеальная вобласць жывёлы была пакрыта паперай, што дазволіла ліквідаваць яркую флуарэсцэнцыю, звязаную з назапашваннем часціц у печані. Пасля вывучэння біяразмеркавання MNP-PLA-EDA-ICG жывёлы былі гуманна эўтаназіраваны перадазіроўкай ізафлуранавай анестэзіі для наступнага аддзялення пухлінных участкаў і колькаснай ацэнкі флуарэсцэнтнага выпраменьвання. Для ручной апрацоўкі аналізу сігналу з абранай вобласці цікавасці выкарыстоўвалася праграмнае забеспячэнне Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.). Для кожнай жывёлы было праведзена тры вымярэнні (n = 9).
У гэтым даследаванні мы не колькасна ацэньвалі паспяховасць загрузкі ICG на MNPs-ICG. Акрамя таго, мы не параўноўвалі эфектыўнасць утрымання наначасціц пад уздзеяннем пастаянных магнітаў рознай формы. Акрамя таго, мы не ацэньвалі доўгатэрміновы ўплыў магнітнага поля на ўтрыманне наначасціц у пухлінных тканінах.
Дамінуюць наначасціцы, сярэдні памер якіх складае 195,4 нм. Акрамя таго, суспензія ўтрымлівала агламераты са сярэднім памерам 1176,0 нм (малюнак 5А). Пасля гэтага порцыю фільтравалі праз цэнтрабежны фільтр. Дзета-патэнцыял часціц складае -15,69 мВ (малюнак 5B).
Малюнак 5. Фізічныя ўласцівасці суспензіі: (A) размеркаванне часціц па памерах; (B) размеркаванне часціц пры дзета-патэнцыяле; (C) TEM-фатаграфія наначасціц.
Памер часціц складае ў асноўным 200 нм (малюнак 5C), яны складаюцца з адной наначасціцы памерам 20 нм і спалучанай арганічнай абалонкі PLA-EDA-ICG з меншай электроннай шчыльнасцю. Утварэнне агламератаў у водных растворах можна растлумачыць адносна нізкім модулем электрарухаючай сілы асобных наначасціц.
Для пастаянных магнітаў, калі намагнічанасць сканцэнтравана ў аб'ёме V, інтэгральны выраз дзеліцца на два інтэгралы, а менавіта аб'ём і паверхню:
У выпадку ўзору з пастаяннай намагнічанасцю шчыльнасць току роўная нулю. Тады выраз вектара магнітнай індукцыі будзе мець наступны выгляд:
Для лікавых разлікаў выкарыстоўвайце праграму MATLAB (MathWorks, Inc., ЗША), акадэмічная ліцэнзія СПбГТУ «ЛЭТІ» нумар 40502181.
Як паказана на малюнках 7, 8 і 9, 10, наймацнейшае магнітнае поле ствараецца магнітам, арыентаваным аксіяльна ад канца цыліндра. Эфектыўны радыус дзеяння эквівалентны геаметрыі магніта. У цыліндрычных магнітах з цыліндрам, даўжыня якога большая за яго дыяметр, наймацнейшае магнітнае поле назіраецца ў аксіяльна-радыяльным кірунку (для адпаведнага кампанента); таму пара цыліндраў з большым каэфіцыентам падоўжнасці (дыяметр і даўжыня) адсорбцыя наначасціц з'яўляецца найбольш эфектыўнай.
Мал. 7. Кампанент інтэнсіўнасці магнітнай індукцыі Bz уздоўж восі Oz магніта; стандартны памер магніта: чорная лінія 0,5×2 мм, сіняя лінія 2×2 мм, зялёная лінія 3×2 мм, чырвоная лінія 5×2 мм.
Малюнак 8. Кампанента магнітнай індукцыі Br перпендыкулярная восі магніта Oz; стандартны памер магніта: чорная лінія 0,5×2 мм, сіняя лінія 2×2 мм, зялёная лінія 3×2 мм, чырвоная лінія 5×2 мм.
Малюнак 9. Кампанента інтэнсіўнасці магнітнай індукцыі Bz на адлегласці r ад канцавой восі магніта (z=0); стандартны памер магніта: чорная лінія 0,5×2 мм, сіняя лінія 2×2 мм, зялёная лінія 3×2 мм, чырвоная лінія 5×2 мм.
Малюнак 10. Кампанент магнітнай індукцыі ўздоўж радыяльнага кірунку; стандартны памер магніта: чорная лінія 0,5×2 мм, сіняя лінія 2×2 мм, зялёная лінія 3×2 мм, чырвоная лінія 5×2 мм.
Спецыяльныя гідрадынамічныя мадэлі могуць быць выкарыстаны для вывучэння метаду дастаўкі наначасціц (МНЧ) у пухлінныя тканіны, канцэнтрацыі наначасціц у мэтавай вобласці і вызначэння паводзін наначасціц у гідрадынамічных умовах у крывяноснай сістэме. Пастаянныя магніты могуць быць выкарыстаны ў якасці знешніх магнітных палёў. Калі не ўлічваць магнітастатычнае ўзаемадзеянне паміж наначасціцамі і не ўлічваць мадэль магнітнай вадкасці, дастаткова ацаніць узаемадзеянне паміж магнітам і асобнай наначасціцай з дапамогай дыполь-дыпольнага набліжэння.
Дзе m — магнітны момант магніта, r — радыус-вектар кропкі, дзе знаходзіцца наначасціца, а k — сістэмны каэфіцыент. У дыпольным набліжэнні поле магніта мае падобную канфігурацыю (малюнак 11).
У аднастайным магнітным полі наначасціцы круцяцца толькі ўздоўж сілавых ліній. У неаднародным магнітным полі на іх дзейнічае сіла:
Дзе — вытворная зададзенага кірунку l. Акрамя таго, сіла ўцягвае наначасціцы ў найбольш няроўныя ўчасткі поля, гэта значыць крывізна і шчыльнасць сілавых ліній павялічваюцца.
Таму пажадана выкарыстоўваць дастаткова моцны магніт (або ланцужок магнітаў) з відавочнай восевай анізатрапіяй у вобласці, дзе знаходзяцца часціцы.
У табліцы 1 паказана здольнасць аднаго магніта як дастатковай крыніцы магнітнага поля захопліваць і ўтрымліваць наначасціцы мінералізацыі (НЧ) у сасудзістым рэчышчы поля прымянення.