Šiuo metu jūsų naršyklėje išjungtas „Javascript“. Kai „Javascript“ išjungtas, kai kurios šios svetainės funkcijos neveiks.
Užregistruokite savo konkrečius duomenis ir konkrečius jus dominančius vaistus, o mes sulyginsime jūsų pateiktą informaciją su straipsniais mūsų išsamioje duomenų bazėje ir laiku atsiųsime jums PDF kopiją el. paštu.
Kontroliuokite magnetinių geležies oksido nanodalelių judėjimą, kad citostatikai būtų tiekiami tikslingai
Autoriai Toropova Y, Korolev D, Istomina M, Shulmeyster G, Petuchov A, Mishanin V, Gorshkov A, Podyacheva E, Gareev K, Bagrov A, Demidov O
Jana Toropova,1 Dmitrijus Koroliovas,1 Marija Istomina,1,2 Galina Šulmeister,1 Aleksejus Petuchovas,1,3 Vladimiras Mišaninas,1 Andrejus Gorškovas,4 Jekaterina Podjačiova,1 Kamilis Garejevas,2 Aleksejus Bagrovas,5 Olegas Demidovas6,71Almazovo nacionalinis medicinos tyrimų centras prie Rusijos Federacijos Sveikatos apsaugos ministerijos, Sankt Peterburgas, 197341, Rusijos Federacija; 2 Sankt Peterburgo elektrotechnikos universitetas „LETI“, Sankt Peterburgas, 197376, Rusijos Federacija; 3 Personalizuotos medicinos centras, Almazovo valstybinis medicinos tyrimų centras, Rusijos Federacijos Sveikatos apsaugos ministerija, Sankt Peterburgas, 197341, Rusijos Federacija; 4FSBI „A. A. Smorodintsevo gripo tyrimų institutas“, Rusijos Federacijos Sveikatos apsaugos ministerija, Sankt Peterburgas, Rusijos Federacija; 5 Sečenovo evoliucinės fiziologijos ir biochemijos institutas, Rusijos mokslų akademija, Sankt Peterburgas, Rusijos Federacija; 6 RAS Citologijos institutas, Sankt Peterburgas, 194064, Rusijos Federacija; 7INSERM U1231, Medicinos ir farmacijos fakultetas, Dižono Burgundijos-Franš Kontė universitetas, Prancūzija Ryšių ryšiai: Jana Toropova Almazov Nacionalinis medicinos tyrimų centras, Rusijos Federacijos Sveikatos apsaugos ministerija, Sankt Peterburgas, 197341, Rusijos Federacija Tel. +7 981 95264800 4997069 El. paštas [email protected] Įvadas: Perspektyvus citostatinio toksiškumo problemos sprendimo būdas yra magnetinių nanodalelių (MNP) naudojimas tiksliniam vaistų tiekimui. Tikslas: Naudojant skaičiavimus, nustatyti geriausias magnetinio lauko, kontroliuojančio MNP in vivo, charakteristikas ir įvertinti magnetroninio MNP tiekimo į pelių navikus efektyvumą in vitro ir in vivo. Naudojamas (MNP-ICG). In vivo liuminescencijos intensyvumo tyrimai buvo atlikti su navikų pelėmis, su magnetiniu lauku ir be jo dominančioje vietoje. Šie tyrimai buvo atlikti su hidrodinaminiu karkasu, kurį sukūrė Rusijos sveikatos ministerijos Almazovo valstybinio medicinos tyrimų centro Eksperimentinės medicinos institutas. Rezultatas: Neodimio magnetų naudojimas skatino selektyvų MNP kaupimąsi. Praėjus minutei po MNPs-ICG suleidimo navikus turinčioms pelėms, MNPs-ICG daugiausia kaupiasi kepenyse. Tai rodo jo metabolinį kelią tiek nesant, tiek esant magnetiniam laukui. Nors esant magnetiniam laukui buvo pastebėtas fluorescencijos padidėjimas navike, fluorescencijos intensyvumas gyvūno kepenyse laikui bėgant nepakito. Išvada: Šio tipo MNP kartu su apskaičiuotu magnetinio lauko stiprumu gali būti magnetiniu būdu kontroliuojamo citostatinių vaistų tiekimo į naviko audinius kūrimo pagrindas. Raktiniai žodžiai: fluorescencijos analizė, indocianinas, geležies oksido nanodalelės, citostatikų tiekimas magnetronu, naviko taikymas.
Navikinės ligos yra viena pagrindinių mirties priežasčių visame pasaulyje. Tuo pačiu metu vis dar egzistuoja navikinių ligų sergamumo ir mirtingumo didėjimo dinamika.1 Šiandien naudojama chemoterapija tebėra vienas iš pagrindinių įvairių navikų gydymo būdų. Tuo pačiu metu metodų, skirtų sumažinti citostatikų sisteminį toksiškumą, kūrimas tebėra aktualus. Perspektyvus metodas toksiškumo problemai išspręsti yra nanoskalės nešiklių naudojimas tiksliniam vaistų tiekimui, kuris gali užtikrinti vietinį vaistų kaupimąsi naviko audiniuose, nedidinant jų kaupimosi sveikuose organuose ir audiniuose. 2 Šis metodas leidžia pagerinti chemoterapinių vaistų efektyvumą ir taikymą naviko audiniuose, kartu sumažinant jų sisteminį toksiškumą.
Tarp įvairių nanodalelių, skirtų tiksliniam citostatikų tiekimui, magnetinės nanodalelės (MNP) yra ypač įdomios dėl savo unikalių cheminių, biologinių ir magnetinių savybių, kurios užtikrina jų universalumą. Todėl magnetinės nanodalelės gali būti naudojamos kaip šildymo sistema gydant navikus, sergančius hipertermija (magnetine hipertermija). Jos taip pat gali būti naudojamos kaip diagnostiniai agentai (magnetinio rezonanso diagnostika). 3-5 Naudojant šias savybes kartu su MNP kaupimosi konkrečioje srityje galimybe, naudojant išorinį magnetinį lauką, tikslinių farmacinių preparatų tiekimas atveria galimybę sukurti daugiafunkcinę magnetroninę sistemą, skirtą citostatikams nukreipti į naviko vietą. Tokia sistema apimtų MNP ir magnetinius laukus, kad būtų galima kontroliuoti jų judėjimą organizme. Šiuo atveju kaip magnetinio lauko šaltinis gali būti naudojami tiek išoriniai magnetiniai laukai, tiek magnetiniai implantai, dedami į kūno sritį, kurioje yra navikas. 6 Pirmasis metodas turi rimtų trūkumų, įskaitant poreikį naudoti specializuotą įrangą vaistų magnetiniam taikymui ir poreikį apmokyti personalą atlikti operacijas. Be to, šį metodą riboja didelė kaina ir jis tinka tik „paviršiniams“ navikams, esantiems arti kūno paviršiaus. Alternatyvus magnetinių implantų naudojimo metodas išplečia šios technologijos taikymo sritį, palengvindamas jos naudojimą navikams, esantiems skirtingose ​​kūno dalyse. Tiek atskiri magnetai, tiek į vidinį stentą integruoti magnetai gali būti naudojami kaip implantai navikų pažeidimams tuščiaviduriuose organuose, siekiant užtikrinti jų praeinamumą. Tačiau, remiantis mūsų pačių nepublikuotais tyrimais, jie nėra pakankamai magnetiniai, kad užtikrintų MNP sulaikymą kraujyje.
Magnetroninio vaistų tiekimo efektyvumas priklauso nuo daugelio veiksnių: paties magnetinio nešiklio savybių ir magnetinio lauko šaltinio savybių (įskaitant nuolatinių magnetų geometrinius parametrus ir jų generuojamo magnetinio lauko stiprumą). Sėkmingos magnetiniu būdu valdomos ląstelių inhibitorių tiekimo technologijos kūrimas turėtų apimti tinkamų magnetinių nanoskalės vaistų nešiklių kūrimą, jų saugumo įvertinimą ir vizualizacijos protokolo, leidžiančio sekti jų judėjimą organizme, sukūrimą.
Šiame tyrime matematiškai apskaičiavome optimalias magnetinio lauko charakteristikas, skirtas kontroliuoti magnetinį nanoskalės vaistų nešiotoją organizme. Izoliuotose žiurkių kraujagyslėse taip pat buvo tirta MNP sulaikymo per kraujagyslės sienelę galimybė veikiant taikomam magnetiniam laukui su šiomis skaičiavimo charakteristikomis. Be to, susintetinome MNP ir fluorescencinių agentų junginius ir sukūrėme jų vizualizavimo in vivo protokolą. In vivo sąlygomis, naviko modelio pelėms, buvo tirtas MNP kaupimosi efektyvumas naviko audiniuose, kai jos sistemiškai skiriamos veikiant magnetiniam laukui.
In vitro tyrime naudojome etaloninį MNP, o in vivo tyrime – MNP, padengtą pieno rūgšties poliesteriu (polilaktine rūgštimi, PLA), kuriame yra fluorescencinės medžiagos (indolecianino; ICG). MNP-ICG yra įtrauktas į šiuo atveju naudojamą (MNP-PLA-EDA-ICG).
MNP sintezė ir fizikinės bei cheminės savybės buvo išsamiai aprašytos kitur.7,8
Norint susintetinti MNP-ICG, pirmiausia buvo pagaminti PLA-ICG junginiai. Buvo naudojamas 60 kDa molekulinės masės miltelių pavidalo raceminis PLA-D ir PLA-L mišinys.
Kadangi PLA ir ICG yra rūgštys, norint susintetinti PLA-ICG junginius, pirmiausia reikia susintetinti aminogrupę turinčią tarpinę ant PLA, kuri padėtų ICG chemisorbuotis prie tarpinės. Tarpinė buvo susintetinta naudojant etilendiamino (EDA) karbodiimido metodą ir vandenyje tirpų karbodiimidą, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)karbodiimidą (EDAC). PLA-EDA tarpinė sintetinama taip. Į 2 ml 0,1 g/ml PLA chloroformo tirpalo įpilama 20 kartų molinis EDA ir 20 kartų molinis EDAC perteklius. Sintezė buvo atlikta 15 ml polipropileno mėgintuvėlyje ant kratytuvo 300 min-1 greičiu 2 valandas. Sintezės schema parodyta 1 paveiksle. Sintezę reikia pakartoti su 200 kartų didesniu reagentų pertekliumi, kad būtų optimizuota sintezės schema.
Sintezės pabaigoje tirpalas 5 minutes buvo centrifuguojamas 3000 min-1 greičiu, kad būtų pašalintas nusodintų polietileno darinių perteklius. Tada į 2 ml tirpalo buvo įpilta 2 ml 0,5 mg/ml ICG tirpalo dimetilsulfokside (DMSO). Maišytuvas 2 valandas nustatytas 300 min-1 greičiui. Gauto konjugato schema parodyta 2 paveiksle.
Į 200 mg MNP įpylėme 4 ml PLA-EDA-ICG konjugato. Suspensija maišoma LS-220 kratytuvu (LOIP, Rusija) 30 minučių 300 min-1 dažniu. Tada tris kartus plaunama izopropanoliu ir atliekamas magnetinis atskyrimas. IPA į suspensiją įpilama UZD-2 ultragarsiniu dispergatoriumi (FSUE NII TVCH, Rusija) 5–10 minučių nepertraukiamo ultragarso veikimo metu. Po trečiojo IPA plovimo nuosėdos plaunamos distiliuotu vandeniu ir resuspenduojamos fiziologiniame tirpale, kurio koncentracija yra 2 mg/ml.
Gautų MNP dalelių dydžio pasiskirstymui vandeniniame tirpale tirti naudota „ZetaSizer Ultra“ įranga („Malvern Instruments“, JK). MNP formai ir dydžiui tirti naudotas transmisinis elektroninis mikroskopas (TEM) su JEM-1400 STEM lauko emisijos katodu (JEOL, Japonija).
Šiame tyrime naudojame cilindrinius nuolatinius magnetus (N35 klasės; su nikelio apsaugine danga) ir šiuos standartinius dydžius (ilgosios ašies ilgis × cilindro skersmuo): 0,5 × 2 mm, 2 × 2 mm, 3 × 2 mm ir 5 × 2 mm.
Modelio sistemos MNP pernašos in vitro tyrimas buvo atliktas ant hidrodinaminio karkaso, kurį sukūrė Rusijos sveikatos ministerijos Almazovo valstybinio medicininių tyrimų centro Eksperimentinės medicinos institutas. Cirkuliuojančio skysčio (distiliuoto vandens arba Krebso-Henseleito tirpalo) tūris yra 225 ml. Kaip nuolatiniai magnetai naudojami ašine kryptimi įmagnetinti cilindriniai magnetai. Magnetą padėkite ant laikiklio 1,5 mm atstumu nuo centrinio stiklinio vamzdelio vidinės sienelės, jo galu nukreiptu į vamzdelį (vertikaliai). Skysčio srauto greitis uždaroje kilpoje yra 60 l/h (atitinka 0,225 m/s linijinį greitį). Krebso-Henseleito tirpalas naudojamas kaip cirkuliuojantis skystis, nes jis yra plazmos analogas. Plazmos dinaminio klampumo koeficientas yra 1,1–1,3 mPa∙s. 9 Magnetiniame lauke adsorbuoto MNP kiekis nustatomas spektrofotometru pagal geležies koncentraciją cirkuliuojančiame skystyje po eksperimento.
Be to, buvo atlikti eksperimentiniai tyrimai su patobulintu skysčių mechanikos stalu, siekiant nustatyti santykinį kraujagyslių pralaidumą. Pagrindiniai hidrodinaminės atramos komponentai parodyti 3 paveiksle. Pagrindiniai hidrodinaminio stento komponentai yra uždara kilpa, imituojanti modelio kraujagyslių sistemos skerspjūvį, ir kaupimo bakas. Modelio skysčio judėjimą kraujagyslės modulio kontūru užtikrina peristaltinis siurblys. Eksperimento metu palaikykite garinimo ir reikiamą temperatūros diapazoną bei stebėkite sistemos parametrus (temperatūrą, slėgį, skysčio tekėjimo greitį ir pH vertę).
3 pav. Miego arterijos sienelės pralaidumo tyrimo įrenginio blokinė schema. 1 – kaupimo bakas, 2 – peristaltinis siurblys, 3 – MNP suspensijos įvedimo į kilpą mechanizmas, 4 – srauto matuoklis, 5 – slėgio jutiklis kilpoje, 6 – šilumokaitis, 7 – kamera su talpykla, 8 – magnetinio lauko šaltinis, 9 – balionas su angliavandeniliais.
Kamerą, kurioje yra talpykla, sudaro trys talpyklos: išorinė didelė talpykla ir dvi mažos talpyklos, per kurias praeina centrinės grandinės atšakos. Kaniulė įkišama į mažąją talpyklą, talpykla užrišama virvele ant mažosios talpyklos, o kaniulės galiukas tvirtai surišamas plona viela. Erdvė tarp didelės ir mažosios talpyklos užpildoma distiliuotu vandeniu, o dėl jungties su šilumokaičiu temperatūra išlieka pastovi. Erdvė mažojoje talpykloje užpildoma Krebso-Henseleito tirpalu, kad būtų palaikomas kraujagyslių ląstelių gyvybingumas. Talpykla taip pat užpildoma Krebso-Henseleito tirpalu. Dujų (anglies) tiekimo sistema naudojama tirpalui mažojoje talpykloje išgarinti kaupimo talpykloje ir kameroje, kurioje yra talpykla (4 pav.).
4 pav. Kamera, kurioje yra indas. 1 – Kaniulė kraujagyslėms nuleisti, 2 – Išorinė kamera, 3 – Mažoji kamera. Rodyklė rodo modelio skysčio kryptį.
Norint nustatyti santykinį kraujagyslės sienelės pralaidumo indeksą, buvo naudojama žiurkės miego arterija.
MNP suspensijos (0,5 ml) įvedimas į sistemą pasižymi šiomis savybėmis: bendras rezervuaro ir jungiamojo vamzdžio kilpoje vidinis tūris yra 20 ml, o kiekvienos kameros vidinis tūris yra 120 ml. Išorinis magnetinio lauko šaltinis yra nuolatinis magnetas, kurio standartinis dydis yra 2 × 3 mm. Jis sumontuotas virš vienos iš mažų kamerų, 1 cm atstumu nuo rezervuaro, vienu galu nukreiptu į rezervuaro sienelę. Temperatūra palaikoma 37 °C. Ritininio siurblio galia nustatyta ties 50 %, o tai atitinka 17 cm/s greitį. Kontrolei mėginiai buvo imami kameroje be nuolatinių magnetų.
Praėjus valandai po tam tikros MNP koncentracijos įvedimo, iš kameros buvo paimtas skystas mėginys. Dalelių koncentracija buvo matuojama spektrofotometru, naudojant „Unico 2802S UV-Vis“ spektrofotometrą („United Products & Instruments“, JAV). Atsižvelgiant į MNP suspensijos absorbcijos spektrą, matavimas buvo atliktas esant 450 nm bangos ilgiui.
Remiantis „Rus-LASA-FELASA“ gairėmis, visi gyvūnai auginami ir auginami specialiose patogenų neturinčiose patalpose. Šis tyrimas atitinka visus atitinkamus etikos reikalavimus, taikomus eksperimentams su gyvūnais ir tyrimams, ir yra gavęs Almazovo nacionalinio medicinos tyrimų centro (IACUC) etikos pritarimą. Gyvūnai gėrė vandenį neribotai ir reguliariai šeriami.
Tyrimas atliktas su 10 anestezuotų 12 savaičių amžiaus imunodeficitinių NSG pelių patinų (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Džeksono laboratorija, JAV), sveriančių 22 g ± 10 %. Kadangi imunodeficitinių pelių imunitetas yra slopinamas, šios linijos imunodeficitinės pelės leidžia persodinti žmogaus ląsteles ir audinius be transplantato atmetimo reakcijos. Į eksperimentinę grupę atsitiktine tvarka buvo priskirtos pelių vados iš skirtingų narvų, kurios buvo veisiamos kartu arba sistemingai maišomos su kitų grupių patalyne, siekiant užtikrinti vienodą sąlytį su bendra mikrobiota.
Žmogaus vėžio ląstelių linija HeLa naudojama ksenotransplantato modeliui sukurti. Ląstelės buvo kultivuojamos DMEM terpėje, kurioje yra glutamino („PanEco“, Rusija), papildytoje 10 % vaisiaus galvijų serumu („Hyclone“, JAV), 100 KFV/ml penicilino ir 100 μg/ml streptomicino. Ląstelių liniją maloniai suteikė Rusijos mokslų akademijos Ląstelių tyrimų instituto Genų raiškos reguliavimo laboratorija. Prieš injekciją HeLa ląstelės buvo pašalintos iš kultivavimo plastiko 1:1 tripsino ir Verseno tirpalu („Biolot“, Rusija). Po plovimo ląstelės buvo suspenduotos pilnoje terpėje iki 5 × 106 ląstelių 200 μl koncentracijos ir praskiestos pamatinės membranos matrica (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, ant ledo). Paruošta ląstelių suspensija buvo suleidžiama po oda į pelės šlaunies odą. Kas 3 dienas auglio augimui stebėti buvo naudojami elektroniniai slankmačiai.
Kai navikas pasiekė 500 mm3 dydį, į eksperimentinio gyvūno raumeninį audinį šalia naviko buvo implantuotas nuolatinis magnetas. Eksperimentinei grupei (MNP-ICG + navikas-M) buvo sušvirkšta 0,1 ml MNP suspensijos ir veikiama magnetiniu lauku. Kontroliniais tikslais (fonas) buvo naudojami neapdoroti sveiki gyvūnai. Be to, buvo naudojami gyvūnai, kuriems buvo sušvirkšta 0,1 ml MNP, bet nebuvo implantuoti magnetai (MNP-ICG + navikas-BM).
In vivo ir in vitro mėginių fluorescencijos vizualizacija atlikta naudojant IVIS Lumina LT III serijos biovaizduoklį („PerkinElmer Inc.“, JAV). In vitro vizualizacijai į plokštelės šulinėlius buvo įpilta 1 ml sintetinio PLA-EDA-ICG ir MNP-PLA-EDA-ICG konjugato. Atsižvelgiant į ICG dažiklio fluorescencines savybes, parenkamas geriausias filtras, naudojamas mėginio šviesos intensyvumui nustatyti: didžiausias sužadinimo bangos ilgis yra 745 nm, o emisijos bangos ilgis – 815 nm. Šulinių, kuriuose yra konjugatas, fluorescencijos intensyvumui kiekybiškai išmatuoti naudota „Living Image 4.5.5“ programinė įranga („PerkinElmer Inc.“).
MNP-PLA-EDA-ICG konjugato fluorescencijos intensyvumas ir kaupimasis buvo matuojami in vivo naviko modelio pelėse, be magnetinio lauko buvimo ir taikymo dominančioje vietoje. Pelėms buvo sušvirkšta izofluranu, o po to į uodegos veną buvo suleista 0,1 ml MNP-PLA-EDA-ICG konjugato. Neapdorotos pelės buvo naudojamos kaip neigiama kontrolė fluorescenciniam fonui gauti. Suleidus konjugatą į veną, gyvūną reikia pastatyti ant kaitinimo pakopos (37 °C) IVIS Lumina LT serijos III fluorescencinio vaizdo gavimo įrenginio (PerkinElmer Inc.) kameroje, palaikant įkvėpimą 2 % izoflurano anestezija. Signalui aptikti naudokite įmontuotą ICG filtrą (745–815 nm) praėjus 1 minutei ir 15 minučių po MNP įvedimo.
Norint įvertinti konjugato kaupimąsi navike, gyvūno pilvaplėvės sritis buvo uždengta popieriumi, kuris leido pašalinti ryškią fluorescenciją, susijusią su dalelių kaupimusi kepenyse. Ištyrus MNP-PLA-EDA-ICG biologinį pasiskirstymą, gyvūnai buvo humaniškai užmigdyti perdozavus izoflurano anestezijos, kad vėliau būtų galima atskirti naviko sritis ir kiekybiškai įvertinti fluorescencinę spinduliuotę. Signalo analizei iš pasirinktos dominančios srities rankiniu būdu apdoroti naudojama „Living Image 4.5.5“ programinė įranga („PerkinElmer Inc.“). Kiekvienam gyvūnui (n = 9) atlikti trys matavimai.
Šiame tyrime kiekybiškai nekvantifikavome sėkmingo ICG įkrovimo ant MNP-ICG. Be to, nelyginome nanodalelių sulaikymo efektyvumo, veikiant skirtingų formų nuolatiniams magnetams. Be to, nevertinome ilgalaikio magnetinio lauko poveikio nanodalelių sulaikymui naviko audiniuose.
Dominuoja nanodalelės, kurių vidutinis dydis yra 195,4 nm. Be to, suspensijoje yra aglomeratų, kurių vidutinis dydis yra 1176,0 nm (5A pav.). Vėliau ši dalis buvo filtruojama per išcentrinį filtrą. Dalelių dzeta potencialas yra -15,69 mV (5B pav.).
5 pav. Suspensijos fizinės savybės: (A) dalelių dydžio pasiskirstymas; (B) dalelių pasiskirstymas esant dzeta potencialui; (C) nanodalelių TEM nuotrauka.
Dalelių dydis iš esmės yra 200 nm (5C pav.), sudarytos iš vieno 20 nm dydžio MNP ir PLA-EDA-ICG konjuguoto organinio apvalkalo su mažesniu elektronų tankiu. Aglomeratų susidarymą vandeniniuose tirpaluose galima paaiškinti santykinai mažu atskirų nanodalelių elektrovaros jėgos moduliu.
Nuolatinių magnetų atveju, kai įmagnetėjimas sutelktas tūryje V, integralinė išraiška yra padalinta į du integralus: tūrį ir paviršių:
Jei mėginys yra pastovaus įmagnetinimo, srovės tankis lygus nuliui. Tuomet magnetinės indukcijos vektoriaus išraiška bus tokia:
Skaitmeniniams skaičiavimams naudokite MATLAB programą („MathWorks, Inc.“, JAV), ETU „LETI“ akademinės licencijos numeris 40502181.
Kaip parodyta 7 paveiksle, 8 paveiksle ir 9 paveiksle, stipriausią magnetinį lauką sukuria magnetas, orientuotas ašine kryptimi nuo cilindro galo. Efektyvus veikimo spindulys yra lygus magneto geometrijai. Cilindriniuose magnetuose, kurių cilindro ilgis yra didesnis už jo skersmenį, stipriausias magnetinis laukas stebimas ašine-radialine kryptimi (atitinkamam komponentui); todėl efektyviausia MNP adsorbcija yra cilindrų poroje, kurioje yra didesnis kraštinių santykis (skersmuo ir ilgis).
7 pav. Magnetinės indukcijos intensyvumo Bz komponentė išilgai magneto Oz ašies; standartinis magneto dydis: juoda linija 0,5 × 2 mm, mėlyna linija 2 × 2 mm, žalia linija 3 × 2 mm, raudona linija 5 × 2 mm.
8 pav. Magnetinės indukcijos komponentė Br yra statmena magneto ašiai Oz; standartinis magneto dydis: juoda linija 0,5 × 2 mm, mėlyna linija 2 × 2 mm, žalia linija 3 × 2 mm, raudona linija 5 × 2 mm.
9 pav. Magnetinės indukcijos intensyvumo Bz komponentė atstumu r nuo magneto galinės ašies (z = 0); standartinis magneto dydis: juoda linija 0,5 × 2 mm, mėlyna linija 2 × 2 mm, žalia linija 3 × 2 mm, raudona linija 5 × 2 mm.
10 pav. Magnetinės indukcijos komponentė radialine kryptimi; standartinis magneto dydis: juoda linija 0,5 × 2 mm, mėlyna linija 2 × 2 mm, žalia linija 3 × 2 mm, raudona linija 5 × 2 mm.
Specialūs hidrodinaminiai modeliai gali būti naudojami MNP pristatymo į naviko audinius metodui tirti, nanodalelėms sukoncentruoti tikslinėje srityje ir nustatyti nanodalelių elgseną hidrodinaminėmis sąlygomis kraujotakos sistemoje. Nuolatiniai magnetai gali būti naudojami kaip išoriniai magnetiniai laukai. Jei ignoruosime magnetostatinę sąveiką tarp nanodalelių ir neatsižvelgsime į magnetinio skysčio modelį, pakanka įvertinti magneto ir vienos nanodalelės sąveiką dipolio-dipolio aproksimacija.
Kur m yra magneto magnetinis momentas, r yra taško, kuriame yra nanodalelė, spindulio vektorius, o k yra sistemos faktorius. Dipolio aproksimacijoje magneto laukas turi panašią konfigūraciją (11 pav.).
Homolygiame magnetiniame lauke nanodalelės sukasi tik jėgos linijomis. Nehomogeniniame magnetiniame lauke jas veikia jėga:
Kur yra duotos krypties l išvestinė. Be to, jėga traukia nanodaleles į nelygiausias lauko sritis, t. y. padidėja jėgos linijų kreivumas ir tankis.
Todėl pageidautina naudoti pakankamai stiprų magnetą (arba magnetinę grandinę) su akivaizdžia ašine anizotropija toje srityje, kurioje yra dalelės.
1 lentelėje parodytas vieno magneto, kaip pakankamo magnetinio lauko šaltinio, gebėjimas užfiksuoti ir išlaikyti MNP taikymo lauko kraujagyslių sluoksnyje.