Учурда сиздин браузериңизде Javascript өчүрүлгөн. Javascript өчүрүлгөндө, бул веб-сайттын айрым функциялары иштебей калат.
Кызыккан дары-дармектериңизди жана өзүңүздүн жеке маалыматтарыңызды каттаңыз, биз сиз берген маалыматты биздин кеңири маалымат базабыздагы макалалар менен дал келтирип, сизге PDF көчүрмөсүн электрондук почта аркылуу өз убагында жөнөтөбүз.
Цитостатиктерди максаттуу жеткирүү үчүн магниттик темир кычкылынын нанобөлүкчөлөрүнүн кыймылын башкаруу
Авторлор: 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 Камил Гареев,2 Алексей Багров,5 Олег Демидов6,71Россия Федерациясынын Саламаттыкты сактоо министрлигинин Алмазов атындагы Улуттук медициналык изилдөө борбору, Санкт-Петербург, 197341, Россия Федерациясы; 2 Санкт-Петербург "ЛЕТИ" электротехникалык университети, Санкт-Петербург, 197376, Россия Федерациясы; 3 Россия Федерациясынын Саламаттыкты сактоо министрлигинин Алмазов атындагы Мамлекеттик медициналык изилдөө борборунун Персоналдаштырылган медицина борбору, Санкт-Петербург, 197341, Россия Федерациясы; 4Россия Федерациясынын Саламаттыкты сактоо министрлигинин "А.А. Смородинцев атындагы сасык тумоо боюнча изилдөө институту" ФСБИ, Санкт-Петербург, Россия Федерациясы; 5 Россия Илимдер академиясынын Сеченов атындагы эволюциялык физиология жана биохимия институту, Санкт-Петербург, Россия Федерациясы; 6 РАН Цитология институту, Санкт-Петербург, 194064, Россия Федерациясы; 7INSERM U1231, Медицина жана фармация факультети, Бургундия-Франш Конте Дижон университети, Франция Байланыш: Яна Торопова Алмазов Улуттук медициналык изилдөө борбору, Россия Федерациясынын Саламаттыкты сактоо министрлиги, Санкт-Петербург, 197341, Россия Федерациясы Тел +7 981 95264800 4997069 Электрондук почта [email protected] Маалымат: Цитостатикалык уулуулук көйгөйүн чечүүнүн келечектүү ыкмасы - дары-дармектерди максаттуу жеткирүү үчүн магниттик нанобөлүкчөлөрдү (MNP) колдонуу. Максаты: In vivo шартында MNPлерди башкарган магнит талаасынын эң жакшы мүнөздөмөлөрүн аныктоо жана in vitro жана in vivo шартында MNPлерди чычкан шишиктерине магнетрондук жеткирүүнүн натыйжалуулугун баалоо үчүн эсептөөлөрдү колдонуу. (MNPs-ICG) колдонулат. In vivo люминесценция интенсивдүүлүгүн изилдөө шишик чычкандарында, кызыгуу жараткан жерде магнит талаасы менен жана ансыз жүргүзүлдү. Бул изилдөөлөр Россиянын Саламаттыкты сактоо министрлигинин Алмазов атындагы мамлекеттик медициналык изилдөө борборунун Эксперименталдык медицина институту тарабынан иштелип чыккан гидродинамикалык каркаста жүргүзүлдү. Жыйынтык: Неодим магниттерин колдонуу MNPнин тандалма топтолушуна өбөлгө түздү. Шишик менен ооруган чычкандарга MNPs-ICG киргизилгенден бир мүнөт өткөндөн кийин, MNPs-ICG негизинен боордо топтолот. Магнит талаасынын жоктугу жана бар болушу анын зат алмашуу жолун көрсөтөт. Шишиктеги флуоресценциянын жогорулашы магнит талаасынын катышуусунда байкалганы менен, жаныбардын боорундагы флуоресценциянын интенсивдүүлүгү убакыттын өтүшү менен өзгөргөн жок. Жыйынтык: Бул типтеги MNP, эсептелген магнит талаасынын күчү менен айкалышып, шишик ткандарына цитостатикалык дары-дармектерди магниттик көзөмөлдөнгөн жеткирүүнү иштеп чыгуу үчүн негиз боло алат. Ачкыч сөздөр: флуоресценциялык анализ, индоцианин, темир кычкылынын нанобөлүкчөлөрү, цитостатиктерди магнетрондук жеткирүү, шишикти бутага алуу
Шишик оорулары дүйнө жүзү боюнча өлүмдүн негизги себептеринин бири болуп саналат. Ошол эле учурда, шишик ооруларынын көбөйүү динамикасы дагы эле сакталып калууда. 1 Бүгүнкү күндө колдонулуп жаткан химиотерапия ар кандай шишиктерди дарылоонун негизги ыкмаларынын бири бойдон калууда. Ошол эле учурда, цитостатиктердин системалуу уулуулугун азайтуу ыкмаларын иштеп чыгуу дагы эле актуалдуу. Анын уулуулугу көйгөйүн чечүүнүн келечектүү ыкмасы - дары-дармектерди жеткирүү ыкмаларын максаттуу түрдө нано масштабдуу алып жүрүүчүлөрдү колдонуу, алар дени сак органдарда жана ткандарда топтолушун көбөйтпөстөн, шишик ткандарында дары-дармектердин жергиликтүү топтолушун камсыздай алат. 2 Бул ыкма шишик ткандарындагы химиотерапиялык дары-дармектердин натыйжалуулугун жана максаттуулугун жогорулатууга мүмкүндүк берет, ошол эле учурда алардын системалуу уулуулугун азайтат.
Цитостатикалык агенттерди максаттуу жеткирүү үчүн каралган ар кандай нанобөлүкчөлөрдүн арасында магниттик нанобөлүкчөлөр (МНБ) өзгөчө кызыгууну жаратат, анткени алардын уникалдуу химиялык, биологиялык жана магниттик касиеттери алардын ар тараптуулугун камсыз кылат. Ошондуктан, магниттик нанобөлүкчөлөр гипертермия (магниттик гипертермия) менен ооруган шишиктерди дарылоо үчүн жылытуу системасы катары колдонулушу мүмкүн. Аларды диагностикалык агенттер (магниттик-резонанстык диагноз) катары да колдонсо болот. 3-5 Бул мүнөздөмөлөрдү, белгилүү бир аймакта МНБнын топтолуу мүмкүнчүлүгү менен айкалыштырып, тышкы магнит талаасын колдонуу менен, максаттуу фармацевтикалык препараттарды жеткирүү цитостатиктерди шишик жайгашкан жерге бутага алуу үчүн көп функциялуу магнетрондук системаны түзүүгө мүмкүнчүлүк берет. Мындай система МНБны жана алардын денедеги кыймылын көзөмөлдөө үчүн магнит талааларын камтыйт. Бул учурда, тышкы магнит талаалары да, шишикти камтыган дене аймагына жайгаштырылган магниттик имплантаттар да магнит талаасынын булагы катары колдонулушу мүмкүн. 6 Биринчи ыкманын олуттуу кемчиликтери бар, анын ичинде дары-дармектерди магниттик бутага алуу үчүн атайын жабдууларды колдонуу зарылдыгы жана хирургиялык операция жасоо үчүн персоналды окутуу зарылдыгы бар. Мындан тышкары, бул ыкма кымбаттыгы менен чектелет жана дененин бетине жакын жайгашкан "үстүртөн" шишиктер үчүн гана ылайыктуу. Магниттик имплантаттарды колдонуунун альтернативдүү ыкмасы бул технологияны колдонуу чөйрөсүн кеңейтип, аны дененин ар кайсы бөлүктөрүндө жайгашкан шишиктерде колдонууну жеңилдетет. Жеке магниттер да, интралюминалдык стентке интеграцияланган магниттер да көңдөй органдардагы шишиктин бузулушу үчүн имплантаттар катары колдонулушу мүмкүн, бул алардын өткөрүмдүүлүгүн камсыз кылат. Бирок, биздин жарыяланбаган изилдөөлөрүбүзгө ылайык, булар MNPнин кан айлануудан кармалышын камсыз кылуу үчүн жетиштүү магниттик эмес.
Магнетрондук дары-дармек жеткирүүнүн натыйжалуулугу көптөгөн факторлорго көз каранды: магниттик алып жүрүүчүнүн өзүнүн мүнөздөмөлөрү жана магнит талаасынын булагынын мүнөздөмөлөрү (туруктуу магниттердин геометриялык параметрлерин жана алар пайда кылган магнит талаасынын күчүн кошо алганда). Магниттик багыттагы клетка ингибиторлорун жеткирүүнүн ийгиликтүү технологиясын иштеп чыгуу тиешелүү магниттик наноөлчөмдөгү дары-дармек алып жүрүүчүлөрдү иштеп чыгууну, алардын коопсуздугун баалоону жана денедеги алардын кыймылын көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берген визуалдаштыруу протоколун иштеп чыгууну камтышы керек.
Бул изилдөөдө биз денедеги магниттик нано масштабдуу дары алып жүрүүчүнү башкаруу үчүн оптималдуу магнит талаасынын мүнөздөмөлөрүн математикалык жактан эсептеп чыктык. Ушул эсептөө мүнөздөмөлөрү менен колдонулган магнит талаасынын таасири астында кан тамыр дубалы аркылуу MNPди кармап туруу мүмкүнчүлүгү изоляцияланган келемиштердин кан тамырларында да изилденген. Мындан тышкары, биз MNPлердин жана флуоресценттик агенттердин конъюгаттарын синтездеп, аларды in vivo визуализациялоо протоколун иштеп чыктык. In vivo шарттарында, шишик моделиндеги чычкандарда, магнит талаасынын таасири астында системалуу түрдө колдонулганда, шишик ткандарында MNPлердин топтолуу эффективдүүлүгү изилденген.
In vitro изилдөөсүндө биз эталондук MNP колдондук, ал эми in vivo изилдөөсүндө флуоресценттик агентти (индолицианин; ICG) камтыган сүт кислотасы полиэстери (полилактик кислота, PLA) менен капталган MNP колдондук. MNP-ICG учурда колдонулат (MNP-PLA-EDA-ICG).
MNP синтези жана физикалык жана химиялык касиеттери башка жерде кеңири сүрөттөлгөн. 7,8
MNP-ICG синтездөө үчүн алгач PLA-ICG конъюгаттары алынган. Молекулярдык салмагы 60 кДа болгон PLA-D жана PLA-L порошок рацемиялык аралашмасы колдонулган.
PLA жана ICG экөө тең кислоталар болгондуктан, PLA-ICG конъюгаттарын синтездөө үчүн, алгач PLAда аминотерминацияланган спейсерди синтездөө керек, бул ICGнин спейсерге хемосорбциясына жардам берет. Спейсер этилендиамин (EDA), карбодиимид ыкмасы жана сууда эрүүчү карбодиимид, 1-этил-3-(3-диметиламинопропил) карбодиимид (EDAC) колдонулуп синтезделген. PLA-EDA спейсери төмөнкүдөй синтезделет. 2 мл 0,1 г/мл PLA хлороформ эритмесине EDAнын 20 эсе молярдык ашыкчасын жана EDACтын 20 эсе молярдык ашыкчасын кошуңуз. Синтез 15 мл полипропилен пробиркасында шейкерде 300 мин-1 ылдамдыкта 2 саат бою жүргүзүлдү. Синтез схемасы 1-сүрөттө көрсөтүлгөн. Синтез схемасын оптималдаштыруу үчүн синтезди реагенттердин 200 эсе ашыкчасы менен кайталаңыз.
Синтездин аягында, ашыкча чөкмө полиэтилен туундуларын алып салуу үчүн эритме 3000 мин-1 ылдамдыкта 5 мүнөт центрифугаланган. Андан кийин, 2 мл эритмеге диметилсульфоксиддеги (DMSO) 2 мл 0,5 мг/мл ICG эритмеси кошулган. Аралаштыргыч 2 саат бою 300 мин-1 аралаштыруу ылдамдыгында фиксацияланган. Алынган конъюгаттын схемалык диаграммасы 2-сүрөттө көрсөтүлгөн.
200 мг MNPге биз 4 мл PLA-EDA-ICG конъюгатын коштук. Суспензияны LS-220 шейкери (LOIP, Россия) менен 300 мин-1 жыштыкта ​​30 мүнөт аралаштырдык. Андан кийин ал изопропанол менен үч жолу жуулуп, магниттик бөлүүгө дуушар болду. Үзгүлтүксүз ультраүн таасири астында 5-10 мүнөт IPA кошуу үчүн UZD-2 ультраүн дисперсерин (FSUE NII TVCH, Россия) колдонуңуз. Үчүнчү IPA жуугандан кийин, чөкмө дистилденген суу менен жуулуп, 2 мг/мл концентрациясында физиологиялык туздуу эритмеде кайра эритилди.
Алынган MNPнин суу эритмесиндеги өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшүн изилдөө үчүн ZetaSizer Ultra жабдуусу (Malvern Instruments, Улуу Британия) колдонулган. MNPнин формасын жана өлчөмүн изилдөө үчүн JEM-1400 STEM талаасынын эмиссиялык катоду бар трансмиссиялык электрондук микроскоп (TEM) (JEOL, Япония) колдонулган.
Бул изилдөөдө биз цилиндр формасындагы туруктуу магниттерди (N35 маркасы; никель коргоочу каптамасы менен) жана төмөнкү стандарттуу өлчөмдөрдү (узундук октун узундугу × цилиндрдин диаметри) колдонобуз: 0,5×2 мм, 2×2 мм, 3×2 мм жана 5×2 мм.
Моделдик системада MNP ташууну in vitro изилдөө Россиянын Саламаттыкты сактоо министрлигинин Алмазов атындагы мамлекеттик медициналык изилдөө борборунун Эксперименталдык медицина институту тарабынан иштелип чыккан гидродинамикалык каркаста жүргүзүлдү. Айлануучу суюктуктун көлөмү (дистилденген суу же Кребс-Генселейт эритмеси) 225 мл түзөт. Туруктуу магнит катары октук магниттелген цилиндр формасындагы магниттер колдонулат. Магниттин учу түтүктүн багытына (вертикалдуу) каратып, борбордук айнек түтүктүн ички дубалынан 1,5 мм алыстыкта ​​​​жайгашкан кармагычка коюңуз. Жабык циклдеги суюктуктун агым ылдамдыгы 60 л/саат (0,225 м/с сызыктуу ылдамдыкка туура келет). Кребс-Генселейт эритмеси айлануучу суюктук катары колдонулат, анткени ал плазманын аналогу. Плазманын динамикалык илешкектүүлүк коэффициенти 1,1–1,3 мПа∙с. 9 Магнит талаасында адсорбцияланган MNP көлөмү эксперименттен кийин айлануучу суюктуктагы темирдин концентрациясынан спектрофотометрия аркылуу аныкталат.
Мындан тышкары, кан тамырлардын салыштырмалуу өткөрүмдүүлүгүн аныктоо үчүн жакшыртылган суюктук механикасы таблицасында эксперименталдык изилдөөлөр жүргүзүлдү. Гидродинамикалык колдоонун негизги компоненттери 3-сүрөттө көрсөтүлгөн. Гидродинамикалык стенттин негизги компоненттери - бул моделдик кан тамыр системасынын кесилишин жана сактоочу резервуарды симуляциялаган жабык цикл. Моделдик суюктуктун кан тамыр модулунун контуру боюнча кыймылы перисталтикалык насос менен камсыздалат. Эксперимент учурунда бууланууну жана талап кылынган температура диапазонун сактап, системанын параметрлерин (температура, басым, суюктуктун агым ылдамдыгы жана рН мааниси) көзөмөлдөңүз.
3-сүрөт. Уйку артериясынын дубалынын өткөрүмдүүлүгүн изилдөө үчүн колдонулган түзүлүштүн блок-схемасы. 1-сактоочу резервуар, 2-перисталтикалык насос, 3-илмекке MNP камтыган суспензияны киргизүү механизми, 4-агым өлчөгүч, 5-илмектеги басым сенсору, 6-жылуулук алмаштыргыч, 7-контейнери бар камера, 8-магнит талаасынын булагы, 9-углеводороддору бар баллон.
Идиш салынган камера үч идиштен турат: тышкы чоң идиш жана борбордук чынжырдын колдору өтүүчү эки кичинекей идиш. Канюля кичинекей идишке салынат, идиш кичинекей идишке жип менен байланат жана канюлянын учу ичке зым менен бекем байланат. Чоң идиш менен кичинекей идиштин ортосундагы мейкиндик дистилденген суу менен толтурулат жана жылуулук алмаштыргычка туташкандыктан температура туруктуу бойдон калат. Кичинекей идиштеги мейкиндик кан тамыр клеткаларынын жашоого жөндөмдүүлүгүн сактоо үчүн Кребс-Генселейт эритмеси менен толтурулат. Ошондой эле резервуар Кребс-Генселейт эритмеси менен толтурулат. Газ (көмүртек) менен камсыздоо системасы сактоочу резервуардагы жана идиш салынган камерадагы кичинекей идиштеги эритмени бууга айландыруу үчүн колдонулат (4-сүрөт).
4-сүрөт. Идиш коюлган камера. 1-Кан тамырларын түшүрүүчү канюля, 2-Сырткы камера, 3-Кичинекей камера. Жебе моделдик суюктуктун багытын көрсөтөт.
Кан тамыр дубалынын салыштырмалуу өткөрүмдүүлүк индексин аныктоо үчүн келемиш уйку артериясы колдонулган.
Системага MNP суспензиясын (0,5 мл) киргизүү төмөнкү мүнөздөмөлөргө ээ: циклдеги резервуардын жана туташтыруучу түтүктүн жалпы ички көлөмү 20 мл, ал эми ар бир камеранын ички көлөмү 120 мл. Тышкы магнит талаасынын булагы - бул стандарттуу өлчөмү 2×3 мм болгон туруктуу магнит. Ал кичинекей камералардын биринин үстүнө, контейнерден 1 см алыстыкта, бир учу контейнердин дубалына каратып орнотулат. Температура 37°C деңгээлинде кармалат. Ролик насостун кубаттуулугу 50%га коюлган, бул 17 см/с ылдамдыкка туура келет. Башкаруу катары үлгүлөр туруктуу магниттери жок камерада алынган.
MNPнин берилген концентрациясын киргизгенден бир саат өткөндөн кийин, камерадан суюктук үлгүсү алынды. Бөлүкчөлөрдүн концентрациясы Unico 2802S UV-Vis спектрофотометрин (United Products & Instruments, АКШ) колдонуу менен спектрофотометр менен өлчөнгөн. MNP суспензиясынын сиңирүү спектрин эске алуу менен өлчөө 450 нмде жүргүзүлдү.
Rus-LASA-FELASA көрсөтмөлөрүнө ылайык, бардык жаныбарлар атайын патогенсиз жайларда багылып, багылып жатат. Бул изилдөө жаныбарларга эксперименттер жана изилдөөлөр үчүн бардык тиешелүү этикалык эрежелерге жооп берет жана Алмазов атындагы Улуттук медициналык изилдөө борборунан (IACUC) этикалык жактыруу алган. Жаныбарлар каалагандай суу ичип, үзгүлтүксүз тамактандырылган.
Изилдөө салмагы 22 г ± 10% болгон, наркоз берилген 12 жумалык эркек иммундук жетишсиздиги бар NSG чычкандарында (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Джексон лабораториясы, АКШ) 10 жүргүзүлдү. Иммундук жетишсиздиги бар чычкандардын иммунитети басылгандыктан, бул линиядагы иммундук жетишсиздиги бар чычкандар трансплантацияны четке какпастан адам клеткаларын жана ткандарын трансплантациялоого мүмкүндүк берет. Ар кандай капастардан алынган тукумдаштар эксперименталдык топко кокустук түрдө дайындалып, жалпы микробиотага бирдей таасир этүүнү камсыз кылуу үчүн алар биргелешип өстүрүлгөн же системалуу түрдө башка топтордун төшөнчүлөрүнө дуушар болушкан.
HeLa адамдын рак клеткаларынын линиясы ксенотрансплантат моделин түзүү үчүн колдонулат. Клеткалар глутамин камтыган DMEMде (PanEco, Россия) өстүрүлүп, ага 10% түйүлдүк уйдун сывороткасы (Hyclone, АКШ), 100 CFU/мл пенициллин жана 100 мкг/мл стрептомицин кошулган. Клетка линиясы Россия Илимдер Академиясынын Клетка Изилдөө Институтунун Ген экспрессиясын жөнгө салуу лабораториясы тарабынан берилген. Инъекциядан мурун, HeLa клеткалары культуралык пластиктен 1:1 трипсин:версен эритмеси (Biolot, Россия) менен алынып салынган. Жуулгандан кийин, клеткалар 200 мклге 5×106 клетка концентрациясына чейин толук чөйрөдө суспензияланып, базальдык мембрана матрицасы (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) менен суюлтулган (1:1, музда). Даярдалган клетка суспензиясы чычкандын санынын терисине тери астына сайылган. Шишиктин өсүшүн ар бир 3 күндө көзөмөлдөө үчүн электрондук суппортторду колдонуңуз.
Шишик 500 мм3 жеткенде, шишиктин жанындагы эксперименталдык жаныбардын булчуң тканына туруктуу магнит имплантацияланган. Эксперименталдык топто (MNPs-ICG + tumor-M) 0,1 мл MNP суспензиясы сайылып, магнит талаасына дуушар кылынган. Дарыланбаган бүтүн жаныбарлар контролдук топ катары колдонулган (фон). Мындан тышкары, 0,1 мл MNP сайылган, бирок магниттер имплантацияланбаган жаныбарлар (MNPs-ICG + tumor-BM) колдонулган.
In vivo жана in vitro үлгүлөрүнүн флуоресценциялык визуализациясы IVIS Lumina LT III сериясындагы биоимижерде (PerkinElmer Inc., АКШ) жүргүзүлдү. In vitro визуализациялоо үчүн пластина кудуктарына 1 мл синтетикалык PLA-EDA-ICG жана MNP-PLA-EDA-ICG конъюгаты кошулду. ICG боёгунун флуоресценциялык мүнөздөмөлөрүн эске алуу менен, үлгүнүн жарык интенсивдүүлүгүн аныктоо үчүн колдонулган эң жакшы чыпка тандалды: максималдуу дүүлүктүрүү толкун узундугу 745 нм, ал эми эмиссия толкун узундугу 815 нм. Конъюгат камтылган кудуктардын флуоресценция интенсивдүүлүгүн сандык өлчөө үчүн Living Image 4.5.5 программасы (PerkinElmer Inc.) колдонулду.
MNP-PLA-EDA-ICG конъюгатынын флуоресценция интенсивдүүлүгү жана топтолушу in vivo шишик моделиндеги чычкандарда, кызыгуу жараткан жерде магнит талаасынын болушу жана колдонулушу жок өлчөнгөн. Чычкандар изофлуран менен наркоздон өткөрүлүп, андан кийин куйрук венасы аркылуу 0,1 мл MNP-PLA-EDA-ICG конъюгаты сайылган. Дарыланбаган чычкандар флуоресценттик фон алуу үчүн терс контролдук топ катары колдонулган. Конъюгат венага сайылгандан кийин, жаныбарды 2% изофлуран наркозу менен ингаляцияны сактап, IVIS Lumina LT III сериясындагы флуоресценциялык сүрөткө тартуучу аппараттын (PerkinElmer Inc.) камерасындагы жылытуу баскычына (37°C) жайгаштырыңыз. MNP киргизилгенден 1 мүнөт жана 15 мүнөт өткөндөн кийин сигналды аныктоо үчүн ICGнин орнотулган чыпкасын (745–815 нм) колдонуңуз.
Шишиктеги конъюгаттын топтолушун баалоо үчүн, жаныбардын перитонеалдык аймагы кагаз менен капталган, бул боордо бөлүкчөлөрдүн топтолушу менен байланышкан жаркыраган флуоресценцияны жок кылууга мүмкүндүк берген. MNP-PLA-EDA-ICG биотаралышын изилдегенден кийин, жаныбарлар изофлуран анестезиясынын ашыкча дозасы менен гумандуу түрдө эвтаназияланган, андан кийин шишик аймактарын бөлүү жана флуоресценциялык нурланууну сандык баалоо үчүн. Тандалган кызыгуу аймагынан сигнал анализин кол менен иштетүү үчүн Living Image 4.5.5 программасын (PerkinElmer Inc.) колдонуңуз. Ар бир жаныбар үчүн үч өлчөө жүргүзүлдү (n = 9).
Бул изилдөөдө биз MNP-ICGге ICGнин ийгиликтүү жүктөлүшүн сандык жактан баалаган жокпуз. Мындан тышкары, биз ар кандай формадагы туруктуу магниттердин таасири астында нанобөлүкчөлөрдүн кармалуу эффективдүүлүгүн салыштырган жокпуз. Мындан тышкары, биз магнит талаасынын шишик ткандарында нанобөлүкчөлөрдүн кармалышына узак мөөнөттүү таасирин баалаган жокпуз.
Нанобөлүкчөлөр басымдуулук кылат, алардын орточо өлчөмү 195,4 нм. Мындан тышкары, суспензияда орточо өлчөмү 1176,0 нм болгон агломераттар болгон (5А-сүрөт). Андан кийин, бөлүк борбордон тепкичтүү чыпка аркылуу чыпкаланган. Бөлүкчөлөрдүн дзета потенциалы -15,69 мВ (5B-сүрөт).
5-сүрөт. Суспензиянын физикалык касиеттери: (A) бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшү; (B) дзета потенциалындагы бөлүкчөлөрдүн бөлүштүрүлүшү; (C) Нанобөлүкчөлөрдүн TEM сүрөтү.
Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү негизинен 200 нм (5C-сүрөт), ал өлчөмү 20 нм болгон бир MNPден жана электрондук тыгыздыгы төмөн PLA-EDA-ICG конъюгацияланган органикалык кабыктан турат. Суу эритмелеринде агломераттардын пайда болушун жеке нанобөлүкчөлөрдүн электр кыймылдаткыч күчүнүн салыштырмалуу төмөн модулу менен түшүндүрүүгө болот.
Туруктуу магниттер үчүн, магниттелүү V көлөмдө топтолгондо, интегралдык туюнтма эки интегралга, атап айтканда, көлөмгө жана бетке бөлүнөт:
Туруктуу магниттелиши бар үлгүдө токтун тыгыздыгы нөлгө барабар. Анда магнит индукция векторунун туюнтмасы төмөнкү формада болот:
Сандык эсептөөлөр үчүн MATLAB программасын (MathWorks, Inc., АКШ) колдонуңуз, ETU “LETI” академиялык лицензиясынын номери 40502181.
7-сүрөттө, 8-сүрөттө жана 9-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, эң күчтүү магнит талаасы цилиндрдин учунан октук багытта жайгашкан магнит тарабынан пайда болот. Эффективдүү таасир радиусу магниттин геометриясына барабар. Цилиндринин узундугу анын диаметринен чоң болгон цилиндр формасындагы магниттерде эң күчтүү магнит талаасы октук-радиалдык багытта байкалат (тиешелүү компонент үчүн); ошондуктан, чоңураак аспект катышы (диаметри жана узундугу) бар цилиндр жубу MNP адсорбциясы эң натыйжалуу болуп саналат.
Сүрөт 7. Магниттин Oz огу боюнча магниттик индукциянын интенсивдүүлүгүнүн Bz компоненти; магниттин стандарттуу өлчөмү: кара сызык 0,5×2 мм, көк сызык 2×2 мм, жашыл сызык 3×2 мм, кызыл сызык 5×2 мм.
8-сүрөт. Магниттик индукция компоненти Br магнит огуна Oz перпендикуляр; магниттин стандарттуу өлчөмү: кара сызык 0,5×2 мм, көк сызык 2×2 мм, жашыл сызык 3×2 мм, кызыл сызык 5×2 мм.
9-сүрөт. Магниттин уч огунан r аралыкта жайгашкан магниттик индукциянын интенсивдүүлүгү Bz компоненти (z=0); магниттин стандарттык өлчөмү: кара сызык 0,5×2 мм, көк сызык 2×2 мм, жашыл сызык 3×2 мм, кызыл сызык 5×2 мм.
10-сүрөт. Радиалдык багыттагы магниттик индукция компоненти; магниттин стандарттуу өлчөмү: кара сызык 0,5×2 мм, көк сызык 2×2 мм, жашыл сызык 3×2 мм, кызыл сызык 5×2 мм.
Шишик ткандарына MNP жеткирүү ыкмасын изилдөө, нанобөлүкчөлөрдү максаттуу аймакта топтоо жана кан айлануу системасындагы гидродинамикалык шарттарда нанобөлүкчөлөрдүн жүрүм-турумун аныктоо үчүн атайын гидродинамикалык моделдерди колдонсо болот. Туруктуу магниттерди тышкы магнит талаалары катары колдонсо болот. Эгерде биз нанобөлүкчөлөрдүн ортосундагы магнитостатикалык өз ара аракеттенүүнү этибарга албай, магниттик суюктук моделин эске албасак, магнит менен бир нанобөлүкчөнүн өз ара аракеттенүүсүн диполь-дипольдук жакындаштыруу менен баалоо жетиштүү болот.
Мында m - магниттин магниттик моменти, r - нанобөлүкчө жайгашкан чекиттин радиус вектору, ал эми k - системалык фактор. Дипольдук жакындаштырууда магниттин талаасы да окшош конфигурацияга ээ (11-сүрөт).
Бир тектүү магнит талаасында нанобөлүкчөлөр күч сызыктары боюнча гана айланат. Бир тектүү эмес магнит талаасында ага күч таасир этет:
мында - берилген багыттын туундусу l. Мындан тышкары, күч нанобөлүкчөлөрдү талаанын эң тегиз эмес жерлерине тартат, башкача айтканда, күч сызыктарынын ийрилиги жана тыгыздыгы жогорулайт.
Ошондуктан, бөлүкчөлөр жайгашкан аймакта октук анизотропиясы айкын болгон жетиштүү күчтүү магнитти (же магнит чынжырын) колдонуу максатка ылайыктуу.
1-таблицада бир магниттин колдонуу талаасынын кан тамыр катмарында MNPди кармап туруу жана кармап туруу үчүн жетиштүү магнит талаасынын булагы катары жөндөмдүүлүгү көрсөтүлгөн.