Javascript hazırda brauzerinizdə deaktivdir. Javascript deaktiv edildikdə, bu veb saytın bəzi funksiyaları işləməyəcək.
Xüsusi məlumatlarınızı və maraqlandığınız dərmanları qeydiyyatdan keçirin və biz təqdim etdiyiniz məlumatları geniş məlumat bazamızdakı məqalələrlə uyğunlaşdıracaq və sizə PDF nüsxəsini vaxtında elektron poçt vasitəsilə göndərəcəyik.
Sitostatiklərin hədəf çatdırılması üçün maqnit dəmir oksidi nanopartikullarının hərəkətini idarə edin
Müəllif Toropova Y, Korolev D, Istomina M, Shulmeyster G, Petuxov A, Mishanin V, Gorshkov A, Podyacheva E, Gareev K, Bagrov A, Demidov O
Yana Toropova,1 Dmitri Korolev,1 Maria Istomina,1,2 Qalina Şulmeyster,1 Aleksey Petuxov,1,3 Vladimir Mişanin,1 Andrey Qorşkov,4 Yekaterina Podyaçeva,1 Kamil Qareev,2 Aleksey Baqrov,5 Oleq Demidov6,71Rusiya Federasiyası Səhiyyə Nazirliyinin Almazov Milli Tibbi Tədqiqat Mərkəzi, Sankt-Peterburq, 197341, Rusiya Federasiyası; 2 Sankt-Peterburq “LETI” Elektrotexnika Universiteti, Sankt-Peterburq, 197376, Rusiya Federasiyası; 3 Fərdiləşdirilmiş Tibb Mərkəzi, Almazov Dövlət Tibbi Tədqiqat Mərkəzi, Rusiya Federasiyası Səhiyyə Nazirliyinin, Sankt-Peterburq, 197341, Rusiya Federasiyası; 4FSBI “AA Smorodintsev adına Qrip Tədqiqat İnstitutu” Rusiya Federasiyası, Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası; 5 Seçenov adına Rusiya Elmlər Akademiyasının Təkamül Fiziologiyası və Biokimya İnstitutu, Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası; 6 RAS Sitologiya İnstitutu, Sankt-Peterburq, 194064, Rusiya Federasiyası; 7INSERM U1231, Tibb və Əczaçılıq Fakültəsi, Burqon-Franş Konte Dijon Universiteti, Fransa Əlaqə: Yana ToropovaAlmazov Milli Tibbi Tədqiqat Mərkəzi, Rusiya Federasiyası Səhiyyə Nazirliyi, Sankt-Peterburq, 197341, Rusiya Federasiyası Tel +7 981 95264800 4997069 E-poçt [email protected] Arxa plan: Sitostatik toksiklik probleminə perspektivli bir yanaşma, hədəf dərman çatdırılması üçün maqnit nanopartiküllərinin (MNP) istifadəsidir. Məqsəd: MNP-ləri in vivo idarə edən maqnit sahəsinin ən yaxşı xüsusiyyətlərini müəyyən etmək və MNP-lərin in vitro və in vivo siçan şişlərinə maqnetron çatdırılmasının səmərəliliyini qiymətləndirmək üçün hesablamalardan istifadə etmək. (MNP-ICG) istifadə olunur. Maraqlanan yerdə maqnit sahəsi olan və olmayan şiş siçanlarında in vivo lüminesans intensivliyi tədqiqatları aparılmışdır. Bu tədqiqatlar Rusiya Səhiyyə Nazirliyinin Almazov Dövlət Tibbi Tədqiqat Mərkəzinin Eksperimental Tibb İnstitutu tərəfindən hazırlanmış hidrodinamik iskele üzərində aparılmışdır. Nəticə: Neodim maqnitlərinin istifadəsi MNP-nin selektiv toplanmasını təşviq etmişdir. Şiş daşıyan siçanlara MNP-ICG tətbiqindən bir dəqiqə sonra MNP-ICG əsasən qaraciyərdə toplanır. Maqnit sahəsinin olmaması və mövcudluğu halında bu, onun metabolik yolunu göstərir. Maqnit sahəsinin olması halında şişdə flüoresansda artım müşahidə olunsa da, heyvanın qaraciyərində flüoresans intensivliyi zamanla dəyişməmişdir. Nəticə: Bu tip MNP, hesablanmış maqnit sahəsinin gücü ilə birlikdə, şiş toxumalarına sitostatik dərmanların maqnitlə idarə olunan çatdırılmasının inkişafı üçün əsas ola bilər. Açar sözlər: flüoresans analizi, indosiyanin, dəmir oksidi nanopartikülləri, sitostatiklərin maqnetron çatdırılması, şişin hədəflənməsi
Şiş xəstəlikləri dünya miqyasında ölümün əsas səbəblərindən biridir. Eyni zamanda, şiş xəstəliklərinin artan xəstələnmə və ölüm dinamikası hələ də mövcuddur. 1 Bu gün istifadə edilən kimyaterapiya hələ də müxtəlif şişlərin əsas müalicə üsullarından biridir. Eyni zamanda, sitostatiklərin sistemli toksikliyini azaltmaq üçün metodların hazırlanması hələ də aktualdır. Onun toksiklik problemini həll etmək üçün perspektivli bir üsul, sağlam orqan və toxumalarda toplanmasını artırmadan şiş toxumalarında dərmanların lokal toplanmasını təmin edə bilən dərman çatdırılma metodlarını hədəfləmək üçün nanomiqyaslı daşıyıcılardan istifadə etməkdir. 2 Bu üsul, sistemli toksikliyini azaltmaqla yanaşı, şiş toxumalarında kimyaterapevtik dərmanların səmərəliliyini və hədəflənməsini artırmağa imkan verir.
Sitostatik agentlərin hədəf çatdırılması üçün nəzərdən keçirilən müxtəlif nanopartikullar arasında maqnit nanopartikulları (MNP), çox yönlülüyünü təmin edən unikal kimyəvi, bioloji və maqnit xüsusiyyətlərinə görə xüsusi maraq doğurur. Buna görə də, maqnit nanopartikulları hipertermiyalı şişləri müalicə etmək üçün istilik sistemi kimi istifadə edilə bilər (maqnit hipertermi). Onlar həmçinin diaqnostik agentlər (maqnit rezonans diaqnozu) kimi də istifadə edilə bilər. 3-5 Bu xüsusiyyətlərdən istifadə edərək, xarici maqnit sahəsinin istifadəsi ilə müəyyən bir ərazidə MNP toplanması ehtimalı ilə birlikdə, hədəflənmiş əczaçılıq preparatlarının çatdırılması, sitostatikləri şiş sahəsinə yönəltmək üçün çoxfunksiyalı maqnetron sisteminin yaradılmasına imkan yaradır. Belə bir sistem, bədəndəki hərəkətini idarə etmək üçün MNP və maqnit sahələrini əhatə edərdi. Bu halda, həm xarici maqnit sahələri, həm də şişin olduğu bədən bölgəsinə yerləşdirilən maqnit implantları maqnit sahəsinin mənbəyi kimi istifadə edilə bilər. 6 Birinci metodun ciddi çatışmazlıqları var, o cümlədən dərmanların maqnit hədəflənməsi üçün xüsusi avadanlıqlardan istifadə etmək və cərrahiyyə əməliyyatı aparmaq üçün personalı öyrətmək lazımdır. Bundan əlavə, bu metod yüksək qiymətə görə məhduddur və yalnız bədənin səthinə yaxın olan "səthi" şişlər üçün uyğundur. Maqnit implantlarının alternativ istifadəsi bu texnologiyanın tətbiq dairəsini genişləndirir və bədənin müxtəlif hissələrində yerləşən şişlərdə istifadəsini asanlaşdırır. Həm fərdi maqnitlər, həm də intraluminal stentə inteqrasiya olunmuş maqnitlər boş orqanlarda şiş zədələnməsi üçün implantlar kimi istifadə edilə bilər ki, onların keçiriciliyini təmin etsinlər. Lakin, öz dərc olunmamış tədqiqatımıza görə, bunlar MNP-nin qan dövranından saxlanmasını təmin etmək üçün kifayət qədər maqnit deyil.
Maqnetron dərman çatdırılmasının effektivliyi bir çox amillərdən asılıdır: maqnit daşıyıcısının özünün xüsusiyyətləri və maqnit sahəsi mənbəyinin xüsusiyyətləri (daimi maqnitlərin həndəsi parametrləri və onların yaratdığı maqnit sahəsinin gücü daxil olmaqla). Uğurlu maqnitlə idarə olunan hüceyrə inhibitor çatdırılma texnologiyasının inkişafı müvafiq maqnit nanoskallı dərman daşıyıcılarının hazırlanmasını, onların təhlükəsizliyinin qiymətləndirilməsini və bədəndəki hərəkətlərini izləməyə imkan verən vizuallaşdırma protokolunun hazırlanmasını əhatə etməlidir.
Bu tədqiqatda, bədəndəki maqnit nanoölçülü dərman daşıyıcısını idarə etmək üçün optimal maqnit sahəsi xüsusiyyətlərini riyazi olaraq hesabladıq. Bu hesablama xüsusiyyətlərinə malik tətbiq olunan maqnit sahəsinin təsiri altında MNP-nin qan damar divarından keçmə ehtimalı da təcrid olunmuş siçovul qan damarlarında öyrənildi. Bundan əlavə, MNP-lərin və flüoresan agentlərin konjugatlarını sintez etdik və onların in vivo vizuallaşdırılması üçün protokol hazırladıq. In vivo şəraitində, şiş modeli siçanlarında, maqnit sahəsinin təsiri altında sistematik şəkildə tətbiq edildikdə, MNP-lərin şiş toxumalarında toplanması səmərəliliyi öyrənildi.
In vitro tədqiqatında biz istinad MNP-dən, in vivo tədqiqatında isə floresan agenti (indolesiyanin; ICG) ehtiva edən süd turşusu poliesteri (polilaktik turşu, PLA) ilə örtülmüş MNP-dən istifadə etdik. MNP-ICG, istifadə halında (MNP-PLA-EDA-ICG) daxil edilir.
MNP-nin sintezi və fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri başqa yerdə ətraflı təsvir edilmişdir. 7,8
MNP-ICG sintez etmək üçün əvvəlcə PLA-ICG konjugatları istehsal edilmişdir. Molekulyar çəkisi 60 kDa olan PLA-D və PLA-L-dən ibarət toz rasemik qarışıqdan istifadə edilmişdir.
PLA və ICG hər ikisi turşu olduğundan, PLA-ICG konjugatlarını sintez etmək üçün əvvəlcə PLA üzərində amino-terminallı spacer sintez etmək lazımdır ki, bu da ICG-nin spacer-ə xemosorbsiyasına kömək edir. Spacer etilen diamin (EDA), karbodiimid metodu və suda həll olan karbodiimid, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimid (EDAC) istifadə edilərək sintez edilmişdir. PLA-EDA spaceri aşağıdakı kimi sintez edilir. 2 ml 0,1 q/ml PLA xloroform məhluluna 20 qat EDA və 20 qat EDAC molar artıqlığı əlavə edin. Sintez 15 ml polipropilen sınaq borusunda, 300 dəq-1 sürətlə 2 saat ərzində çalkalayıcıda aparılmışdır. Sintez sxemi Şəkil 1-də göstərilmişdir. Sintez sxemini optimallaşdırmaq üçün sintezi 200 qat artıq reagentlə təkrarlayın.
Sintezin sonunda, artıq çökmüş polietilen törəmələrini çıxarmaq üçün məhlul 5 dəqiqə ərzində 3000 dəq-1 sürətində santrifüj edildi. Daha sonra 2 ml məhlula 2 ml 0,5 mq/ml ICG dimetil sulfoksid (DMSO) məhlulu əlavə edildi. Qarışdırıcı 2 saat ərzində 300 dəq-1 qarışdırma sürətində fiksasiya edildi. Əldə edilən konjugatın sxematik diaqramı Şəkil 2-də göstərilmişdir.
200 mq MNP-yə 4 ml PLA-EDA-ICG konjuqatı əlavə etdik. Süspansiyanı 30 dəqiqə ərzində 300 min-1 tezliyində qarışdırmaq üçün LS-220 çalkalayıcısından (LOIP, Rusiya) istifadə edin. Daha sonra üç dəfə izopropanol ilə yuyuldu və maqnit ayrılmasına məruz qaldı. Davamlı ultrasəs təsiri altında 5-10 dəqiqə ərzində suspenziyaya IPA əlavə etmək üçün UZD-2 Ultrasəs Disperserindən (FSUE NII TVCH, Rusiya) istifadə edin. Üçüncü IPA yuyulmasından sonra çöküntü distillə edilmiş su ilə yuyuldu və 2 mq/ml konsentrasiyasında fizioloji salin məhlulunda yenidən suspenziya edildi.
Əldə edilmiş MNP-nin sulu məhlulda ölçü paylanmasını öyrənmək üçün ZetaSizer Ultra avadanlığı (Malvern Instruments, Böyük Britaniya) istifadə edilmişdir. MNP-nin forma və ölçüsünü öyrənmək üçün JEM-1400 STEM sahə emissiya katodu olan ötürücü elektron mikroskopundan (TEM) (JEOL, Yaponiya) istifadə edilmişdir.
Bu tədqiqatda silindrik daimi maqnitlərdən (N35 dərəcəli; nikel qoruyucu örtüklü) və aşağıdakı standart ölçülərdən (uzun ox uzunluğu × silindr diametri) istifadə edirik: 0,5×2 mm, 2×2 mm, 3×2 mm və 5×2 mm.
Model sistemində MNP daşınmasının in vitro tədqiqi Rusiya Səhiyyə Nazirliyinin Almazov Dövlət Tibbi Tədqiqat Mərkəzinin Eksperimental Tibb İnstitutu tərəfindən hazırlanmış hidrodinamik iskele üzərində aparılmışdır. Dövr edən mayenin (distillə edilmiş su və ya Krebs-Henseleit məhlulu) həcmi 225 ml-dir. Daimi maqnit kimi ox istiqamətində maqnitləşdirilmiş silindrik maqnitlərdən istifadə olunur. Maqniti mərkəzi şüşə borunun daxili divarından 1,5 mm aralıda, ucu borunun istiqamətinə (şaquli) baxan bir tutucuya qoyun. Qapalı dövrədə mayenin axın sürəti 60 L/saat-dır (0,225 m/s xətti sürətə uyğundur). Krebs-Henseleit məhlulu dövran edən maye kimi istifadə olunur, çünki o, plazmanın analoqudur. Plazmanın dinamik özlülük əmsalı 1,1–1,3 mPa∙s-dir. 9 Maqnit sahəsində adsorbsiya olunan MNP miqdarı, təcrübədən sonra dövran edən mayedəki dəmir konsentrasiyasından spektrofotometriya ilə müəyyən edilir.
Bundan əlavə, qan damarlarının nisbi keçiriciliyini təyin etmək üçün təkmilləşdirilmiş maye mexanikası cədvəli üzərində eksperimental tədqiqatlar aparılmışdır. Hidrodinamik dəstəyin əsas komponentləri Şəkil 3-də göstərilmişdir. Hidrodinamik stentin əsas komponentləri model damar sisteminin en kəsiyini simulyasiya edən qapalı dövrə və saxlama çənidir. Model mayenin qan damarı modulunun konturu boyunca hərəkəti peristaltik nasos tərəfindən təmin edilir. Təcrübə zamanı buxarlanmanı və tələb olunan temperatur diapazonunu qoruyun və sistem parametrlərini (temperatur, təzyiq, maye axın sürəti və pH dəyəri) izləyin.
Şəkil 3 Karotid arteriya divarının keçiriciliyini öyrənmək üçün istifadə edilən qurğunun blok diaqramı. 1-saxlama çəni, 2-peristaltik nasos, 3-MNP tərkibli suspenziyanın dövrəyə daxil edilməsi mexanizmi, 4-axınölçən, 5-döngədə təzyiq sensoru, 6-istilik dəyişdiricisi, 7-konteynerli kamera, 8-maqnit sahəsinin mənbəyi, 9-karbohidrogenlər olan balon.
Qabın yerləşdiyi kamera üç qabdan ibarətdir: xarici böyük qab və mərkəzi dövrənin qollarının keçdiyi iki kiçik qab. Kanül kiçik qaba daxil edilir, qab kiçik qaba iplə bağlanır və kanülün ucu nazik məftillə möhkəm bağlanır. Böyük qabla kiçik qab arasındakı boşluq distillə edilmiş su ilə doldurulur və istilik dəyişdiricisinə qoşulma səbəbindən temperatur sabit qalır. Kiçik qabdakı boşluq qan damar hüceyrələrinin canlılığını qorumaq üçün Krebs-Henseleit məhlulu ilə doldurulur. Çən də Krebs-Henseleit məhlulu ilə doldurulur. Qaz (karbon) təchizatı sistemi saxlama çənində və qabın yerləşdiyi kamerada olan kiçik qabdakı məhlulu buxarlandırmaq üçün istifadə olunur (Şəkil 4).
Şəkil 4 Qabın yerləşdirildiyi kamera. 1-Qan damarlarını aşağı salmaq üçün kanül, 2-Xarici kamera, 3-Kiçik kamera. Ox model mayenin istiqamətini göstərir.
Damar divarının nisbi keçiricilik indeksini təyin etmək üçün siçovul karotid arteriyasından istifadə edilmişdir.
Sistemə MNP asqısının (0,5 ml) daxil edilməsi aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir: dövrədə çən və birləşdirici borunun ümumi daxili həcmi 20 ml, hər kameranın daxili həcmi isə 120 ml-dir. Xarici maqnit sahəsi mənbəyi standart ölçüsü 2×3 mm olan daimi maqnitdir. O, kiçik kameralardan birinin üstündə, konteynerdən 1 sm aralıda, bir ucu konteyner divarına baxaraq quraşdırılır. Temperatur 37°C-də saxlanılır. Rolikli nasosun gücü 50%-ə təyin edilib ki, bu da 17 sm/s sürətə uyğundur. Nəzarət olaraq nümunələr daimi maqnitləri olmayan bir kamerada götürülüb.
Müəyyən bir konsentrasiyalı MNP tətbiqindən bir saat sonra kameradan maye nümunəsi götürüldü. Hissəciklərin konsentrasiyası Unico 2802S UV-Vis spektrofotometrindən (United Products & Instruments, ABŞ) istifadə edərək spektrofotometrlə ölçüldü. MNP suspenziyasının udma spektri nəzərə alınmaqla ölçmə 450 nm-də aparıldı.
Rus-LASA-FELASA qaydalarına əsasən, bütün heyvanlar patogenlərdən azad olan xüsusi müəssisələrdə yetişdirilir və yetişdirilir. Bu tədqiqat heyvan təcrübələri və tədqiqatları üçün bütün müvafiq etik qaydalara uyğundur və Almazov Milli Tibbi Tədqiqat Mərkəzindən (IACUC) etik təsdiq almışdır. Heyvanlar istənilən miqdarda su içir və müntəzəm olaraq yemlənirdilər.
Tədqiqat, 22 q ± 10% çəkidə olan 10 anesteziya edilmiş erkək immun çatışmazlığı olan NSG siçanı (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Cekson Laboratoriyası, ABŞ) 10 üzərində aparılmışdır. İmmun çatışmazlığı olan siçanların immuniteti zəiflədildiyindən, bu xəttin immun çatışmazlığı olan siçanları transplantasiya rədd edilmədən insan hüceyrələrinin və toxumalarının transplantasiyasına imkan verir. Müxtəlif qəfəslərdən olan zibil yoldaşları təsadüfi olaraq eksperimental qrupa təyin edilmiş və ümumi mikrobiotaya bərabər məruz qalma təmin etmək üçün onlar birgə yetişdirilmiş və ya sistematik olaraq digər qrupların yataqlarına məruz qoyulmuşdur.
Ksenotransplantasiya modelini yaratmaq üçün HeLa insan xərçəng hüceyrə xətti istifadə olunur. Hüceyrələr qlutamin tərkibli DMEM-də (PanEco, Rusiya) becərilmiş, 10% döl mal-qara serumu (Hyclone, ABŞ), 100 CFU/ml penisilin və 100 μq/ml streptomisin əlavə edilmişdir. Hüceyrə xətti Rusiya Elmlər Akademiyasının Hüceyrə Tədqiqatları İnstitutunun Gen İfadəsinin Tənzimlənməsi Laboratoriyası tərəfindən təmin edilmişdir. İnyeksiyadan əvvəl HeLa hüceyrələri kultura plastikindən 1:1 tripsin:Versene məhlulu (Biolot, Rusiya) ilə çıxarılmışdır. Yuyunduqdan sonra hüceyrələr 200 μL-də 5×106 hüceyrə konsentrasiyasına qədər tam mühitdə suspenziya edilmiş və bazal membran matrisi (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) ilə seyreltilmiş (1:1, buz üzərində). Hazırlanmış hüceyrə suspenziyası siçan budunun dərisinə dərialtı yeridilmişdir. Şişin böyüməsini hər 3 gündə bir izləmək üçün elektron kaliperlərdən istifadə edin.
Şiş 500 mm3-ə çatdıqda, şişin yaxınlığındakı eksperimental heyvanın əzələ toxumasına daimi bir maqnit implantasiya edildi. Eksperimental qrupda (MNP-ICG + şiş-M) 0,1 ml MNP suspenziyası vuruldu və maqnit sahəsinə məruz qoyuldu. Müalicə olunmamış bütöv heyvanlar nəzarət qrupu kimi istifadə edildi (fon). Bundan əlavə, 0,1 ml MNP vurulan, lakin maqnit implantasiya edilməmiş heyvanlar (MNP-ICG + şiş-BM) istifadə edildi.
İn vivo və in vitro nümunələrinin flüoresans vizuallaşdırılması IVIS Lumina LT III seriyalı biogörüntüləyicisində (PerkinElmer Inc., ABŞ) aparılmışdır. İn vitro vizuallaşdırma üçün lövhə quyularına 1 ml həcmində sintetik PLA-EDA-ICG və MNP-PLA-EDA-ICG konjugatı əlavə edilmişdir. ICG boyasının flüoresans xüsusiyyətləri nəzərə alınmaqla, nümunənin işıq intensivliyini təyin etmək üçün istifadə edilən ən yaxşı filtr seçilmişdir: maksimum həyəcan dalğa uzunluğu 745 nm, emissiya dalğa uzunluğu isə 815 nm-dir. Konjugat ehtiva edən quyuların flüoresans intensivliyini kəmiyyətcə ölçmək üçün Living Image 4.5.5 proqram təminatından (PerkinElmer Inc.) istifadə edilmişdir.
MNP-PLA-EDA-ICG konjugatının flüoresans intensivliyi və yığılması, maraq doğuran yerdə maqnit sahəsinin olması və tətbiqi olmadan, in vivo şiş modeli siçanlarında ölçüldü. Siçanlar izofluranla anesteziya edildi və sonra quyruq venasından 0,1 ml MNP-PLA-EDA-ICG konjugatı vuruldu. Flüoresan fon əldə etmək üçün müalicə olunmamış siçanlar mənfi nəzarət qrupu kimi istifadə edildi. Konjugat venadaxili yeridildikdən sonra, heyvanı 2% izofluran anesteziyası ilə inhalyasiyanı davam etdirərkən IVIS Lumina LT seriyası III flüoresans görüntüləyicisinin (PerkinElmer Inc.) kamerasında qızdırma mərhələsinə (37°C) qoyun. MNP tətbiqindən 1 dəqiqə 15 dəqiqə sonra siqnal aşkarlanması üçün ICG-nin daxili filtrindən (745–815 nm) istifadə edin.
Şişdə konjugat yığılmasını qiymətləndirmək üçün heyvanın peritoneal sahəsi kağızla örtülmüşdür ki, bu da qaraciyərdə hissəciklərin yığılması ilə əlaqəli parlaq flüoresansı aradan qaldırmağa imkan vermişdir. MNP-PLA-EDA-ICG-nin biopaylanması öyrənildikdən sonra, şiş sahələrinin sonrakı ayrılması və flüoresan şüalanmasının kəmiyyət qiymətləndirilməsi üçün heyvanlar izofluran anesteziyasının həddindən artıq dozası ilə insani şəkildə evtanaziya edilmişdir. Seçilmiş maraq bölgəsindən siqnal analizini əl ilə emal etmək üçün Living Image 4.5.5 proqram təminatından (PerkinElmer Inc.) istifadə edin. Hər heyvan üçün üç ölçmə aparılmışdır (n = 9).
Bu tədqiqatda biz MNP-ICG üzərində ICG-nin uğurlu yüklənməsini ölçməmişik. Bundan əlavə, müxtəlif formalı daimi maqnitlərin təsiri altında nanopartikulların saxlanma səmərəliliyini müqayisə etməmişik. Bundan əlavə, maqnit sahəsinin şiş toxumalarında nanopartikulların saxlanmasına uzunmüddətli təsirini qiymətləndirməmişik.
Nanohissəciklər üstünlük təşkil edir və orta ölçüsü 195,4 nm-dir. Bundan əlavə, suspenziyada orta ölçüsü 1176,0 nm olan aqlomeratlar var idi (Şəkil 5A). Daha sonra hissə mərkəzdənqaçma filtrindən süzüldü. Hissəciklərin zeta potensialı -15,69 mV-dir (Şəkil 5B).
Şəkil 5. Süspansiyanın fiziki xüsusiyyətləri: (A) hissəcik ölçüsünün paylanması; (B) zeta potensialında hissəcik paylanması; (C) Nanohissəciklərin TEM fotoşəkli.
Hissəciklərin ölçüsü əsasən 200 nm-dir (Şəkil 5C), ölçüsü 20 nm olan tək bir MNP-dən və daha aşağı elektron sıxlığına malik PLA-EDA-ICG konjuge üzvi qabıqdan ibarətdir. Sulu məhlullarda aqlomeratların əmələ gəlməsi fərdi nanohissəciklərin elektromotor qüvvəsinin nisbətən aşağı modulu ilə izah edilə bilər.
Daimi maqnitlər üçün maqnitləşmə V həcmində cəmləşdikdə, inteqral ifadə iki inteqrala, yəni həcm və səthə bölünür:
Sabit maqnitləşməyə malik nümunədə cərəyan sıxlığı sıfırdır. Onda maqnit induksiya vektorunun ifadəsi aşağıdakı formada olacaq:
Rəqəmsal hesablamalar üçün MATLAB proqramından (MathWorks, Inc., ABŞ) istifadə edin, ETU “LETI” akademik lisenziya nömrəsi 40502181.
Şəkil 7, Şəkil 8, Şəkil 9 və Şəkil 10-da göstərildiyi kimi, ən güclü maqnit sahəsi silindrin ucundan ox istiqamətində yönəlmiş bir maqnit tərəfindən yaradılır. Effektiv təsir radiusu maqnitin həndəsəsinə bərabərdir. Silindri uzunluğu diametrindən böyük olan silindrik maqnitlərdə ən güclü maqnit sahəsi ox-radial istiqamətdə (müvafiq komponent üçün) müşahidə olunur; buna görə də daha böyük aspekt nisbətinə (diametr və uzunluq) malik bir cüt silindr MNP adsorbsiyası ən təsirli olur.
Şəkil 7 Maqnitin Oz oxu boyunca maqnit induksiya intensivliyinin Bz komponenti; maqnitin standart ölçüsü: qara xətt 0,5×2 mm, mavi xətt 2×2 mm, yaşıl xətt 3×2 mm, qırmızı xətt 5×2 mm.
Şəkil 8 Maqnit induksiya komponenti Br maqnit oxu Oz-a perpendikulyardır; maqnitin standart ölçüsü: qara xətt 0,5×2 mm, mavi xətt 2×2 mm, yaşıl xətt 3×2 mm, qırmızı xətt 5×2 mm.
Şəkil 9 Maqnitin son oxundan r məsafədə maqnit induksiya intensivliyi Bz komponenti (z=0); maqnitin standart ölçüsü: qara xətt 0,5×2 mm, mavi xətt 2×2 mm, yaşıl xətt 3×2 mm, qırmızı xətt 5×2 mm.
Şəkil 10 Radial istiqamətdə maqnit induksiya komponenti; standart maqnit ölçüsü: qara xətt 0,5×2 mm, mavi xətt 2×2 mm, yaşıl xətt 3×2 mm, qırmızı xətt 5×2 mm.
MNP-nin şiş toxumalarına çatdırılma metodunu öyrənmək, nanopartikulları hədəf bölgədə cəmləşdirmək və qan dövranı sistemində hidrodinamik şəraitdə nanopartikulların davranışını müəyyən etmək üçün xüsusi hidrodinamik modellərdən istifadə etmək olar. Daimi maqnitlər xarici maqnit sahələri kimi istifadə edilə bilər. Nanopartikullar arasındakı maqnitostatik qarşılıqlı təsiri nəzərə almasaq və maqnit mayesi modelini nəzərə almasaq, maqnit və tək bir nanopartikul arasındakı qarşılıqlı təsiri dipol-dipol yaxınlaşması ilə qiymətləndirmək kifayətdir.
Burada m maqnitin maqnit momenti, r nanopartikulun yerləşdiyi nöqtənin radius vektoru, k isə sistem faktorudur. Dipol yaxınlaşmasında maqnitin sahəsi oxşar konfiqurasiyaya malikdir (Şəkil 11).
Vahid maqnit sahəsində nanopartikullar yalnız qüvvə xətləri boyunca fırlanır. Qeyri-vahid maqnit sahəsində isə qüvvə ona təsir göstərir:
Burada verilən istiqamətin törəməsi l-dir. Bundan əlavə, qüvvə nanopartikulları sahənin ən qeyri-bərabər sahələrinə çəkir, yəni qüvvə xətlərinin əyriliyi və sıxlığı artır.
Buna görə də, hissəciklərin yerləşdiyi ərazidə açıq-aşkar ox anizotropiyasına malik kifayət qədər güclü bir maqnit (və ya maqnit zəncirindən) istifadə etmək arzuolunandır.
Cədvəl 1, tətbiq sahəsinin damar yatağında MNP-ni tutmaq və saxlamaq üçün kifayət qədər maqnit sahəsi mənbəyi kimi tək bir maqnitin qabiliyyətini göstərir.