جاوا اسکریپت در حال حاضر در مرورگر شما غیرفعال است. وقتی جاوا اسکریپت غیرفعال باشد، برخی از عملکردهای این وب‌سایت کار نخواهند کرد.
اطلاعات خاص خود و داروهای خاص مورد علاقه‌تان را ثبت کنید، و ما اطلاعات ارائه شده توسط شما را با مقالات موجود در پایگاه داده گسترده خود مطابقت داده و یک نسخه PDF را به موقع از طریق ایمیل برای شما ارسال خواهیم کرد.
کنترل حرکت نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی برای دارورسانی هدفمند سیتواستاتیک
نویسنده Toropova Y، Korolev D، Istomina M، Shulmeyster G، Petukhov A، Mishanin V، Gorshkov A، Podyacheva E، Gareev K، Bagrov A، Demidov O
یانا توروپووا،1 دیمیتری کورولف،1 ماریا ایستومینا،1،2 گالینا شولمیستر،1 الکسی پتوخوف،1،3 ولادیمیر میشانین،1 آندری گورشکوف،4 اکاترینا پودیاچوا،1 کامیل گاریف،2 الکسی باگروف،5 اولگ دمیدوف6،71 مرکز ملی تحقیقات پزشکی آلمازوف وزارت بهداشت فدراسیون روسیه، سن پترزبورگ، 197341، فدراسیون روسیه؛ 2 دانشگاه الکتروتکنیک سن پترزبورگ "LETI"، سن پترزبورگ، 197376، فدراسیون روسیه؛ 3 مرکز پزشکی شخصی‌سازی‌شده، مرکز تحقیقات پزشکی دولتی آلمازوف، وزارت بهداشت فدراسیون روسیه، سن پترزبورگ، 197341، فدراسیون روسیه؛ 4FSBI "موسسه تحقیقات آنفولانزا به نام A.A. اسمورودینتسف" وزارت بهداشت فدراسیون روسیه، سن پترزبورگ، فدراسیون روسیه؛ 5 موسسه فیزیولوژی و بیوشیمی تکاملی سچنوف، آکادمی علوم روسیه، سن پترزبورگ، فدراسیون روسیه؛ 6 موسسه سیتولوژی RAS، سن پترزبورگ، 194064، فدراسیون روسیه؛ 7INSERM U1231، دانشکده پزشکی و داروسازی، دانشگاه دیژون بورگوین-فرانچ، فرانسه ارتباطات: یانا توروپووا آلمازوف مرکز ملی تحقیقات پزشکی، وزارت بهداشت فدراسیون روسیه، سن پترزبورگ، 197341، فدراسیون روسیه تلفن +7 981 95264800 4997069 ایمیل [email protected] پیشینه: یک رویکرد امیدوارکننده برای مشکل سمیت سیتواستاتیک، استفاده از نانوذرات مغناطیسی (MNP) برای دارورسانی هدفمند است. هدف: استفاده از محاسبات برای تعیین بهترین ویژگی‌های میدان مغناطیسی که MNPها را در داخل بدن کنترل می‌کند، و ارزیابی کارایی رساندن مگنترون MNPها به تومورهای موش در شرایط آزمایشگاهی و درون بدن. (MNPs-ICG) استفاده می‌شود. مطالعات شدت لومینسانس درون بدن در موش‌های توموری، با و بدون میدان مغناطیسی در محل مورد نظر انجام شد. این مطالعات بر روی یک داربست هیدرودینامیکی که توسط موسسه پزشکی تجربی مرکز تحقیقات پزشکی دولتی آلمازوف وزارت بهداشت روسیه توسعه داده شده است، انجام شد. نتیجه: استفاده از آهنرباهای نئودیمیوم باعث تجمع انتخابی MNP شد. یک دقیقه پس از تجویز MNPs-ICG به موش‌های دارای تومور، MNPs-ICG عمدتاً در کبد تجمع می‌یابد. در غیاب و حضور میدان مغناطیسی، این نشان دهنده مسیر متابولیکی آن است. اگرچه افزایش فلورسانس در تومور در حضور میدان مغناطیسی مشاهده شد، اما شدت فلورسانس در کبد حیوان با گذشت زمان تغییر نکرد. نتیجه‌گیری: این نوع MNP، همراه با قدرت میدان مغناطیسی محاسبه شده، می‌تواند مبنایی برای توسعه تحویل کنترل‌شده مغناطیسی داروهای سیتواستاتیک به بافت‌های تومور باشد. کلمات کلیدی: آنالیز فلورسانس، ایندوسیانین، نانوذرات اکسید آهن، تحویل سیتواستاتیک توسط مگنترون، هدف‌گیری تومور
بیماری‌های توموری یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان هستند. در عین حال، پویایی افزایش عوارض و مرگ و میر ناشی از بیماری‌های توموری هنوز وجود دارد. 1 شیمی‌درمانی مورد استفاده امروزه هنوز یکی از درمان‌های اصلی برای تومورهای مختلف است. در عین حال، توسعه روش‌هایی برای کاهش سمیت سیستمیک سیتواستاتیک‌ها هنوز هم مرتبط است. یک روش امیدوارکننده برای حل مشکل سمیت آن، استفاده از حامل‌های نانومقیاس برای روش‌های دارورسانی هدفمند است که می‌توانند تجمع موضعی داروها را در بافت‌های تومور بدون افزایش تجمع آنها در اندام‌ها و بافت‌های سالم فراهم کنند. غلظت. 2 این روش امکان بهبود کارایی و هدف‌گیری داروهای شیمی‌درمانی بر روی بافت‌های تومور را فراهم می‌کند، در حالی که سمیت سیستمیک آنها را کاهش می‌دهد.
در میان نانوذرات مختلفی که برای انتقال هدفمند عوامل سیتواستاتیک در نظر گرفته می‌شوند، نانوذرات مغناطیسی (MNPs) به دلیل خواص شیمیایی، بیولوژیکی و مغناطیسی منحصر به فرد خود که تطبیق‌پذیری آنها را تضمین می‌کند، مورد توجه ویژه قرار گرفته‌اند. بنابراین، نانوذرات مغناطیسی می‌توانند به عنوان یک سیستم گرمایشی برای درمان تومورها با هایپرترمی (هایپرترمی مغناطیسی) استفاده شوند. آنها همچنین می‌توانند به عنوان عوامل تشخیصی (تشخیص رزونانس مغناطیسی) مورد استفاده قرار گیرند. 3-5 با استفاده از این ویژگی‌ها، همراه با امکان تجمع MNP در یک ناحیه خاص، از طریق استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی، انتقال داروهای هدفمند دارویی، ایجاد یک سیستم مگنترون چند منظوره را برای هدف قرار دادن سیتواستاتیک‌ها به محل تومور فراهم می‌کند. چنین سیستمی شامل MNP و میدان‌های مغناطیسی برای کنترل حرکت آنها در بدن خواهد بود. در این حالت، هم میدان‌های مغناطیسی خارجی و هم ایمپلنت‌های مغناطیسی قرار داده شده در ناحیه بدن حاوی تومور می‌توانند به عنوان منبع میدان مغناطیسی استفاده شوند. 6 روش اول دارای کاستی‌های جدی است، از جمله نیاز به استفاده از تجهیزات تخصصی برای هدف‌گیری مغناطیسی داروها و نیاز به آموزش پرسنل برای انجام جراحی. علاوه بر این، این روش به دلیل هزینه بالا محدود است و فقط برای تومورهای «سطحی» نزدیک به سطح بدن مناسب است. روش جایگزین استفاده از ایمپلنت‌های مغناطیسی، دامنه کاربرد این فناوری را گسترش می‌دهد و استفاده از آن را در تومورهای واقع در قسمت‌های مختلف بدن تسهیل می‌کند. هم آهنرباهای منفرد و هم آهنرباهای ادغام شده در استنت داخل مجرا می‌توانند به عنوان ایمپلنت برای آسیب تومور در اندام‌های توخالی استفاده شوند تا از باز بودن آنها اطمینان حاصل شود. با این حال، طبق تحقیقات منتشر نشده خود ما، اینها به اندازه کافی مغناطیسی نیستند تا از حفظ MNP از جریان خون اطمینان حاصل شود.
اثربخشی دارورسانی مگنترون به عوامل زیادی بستگی دارد: ویژگی‌های خود حامل مغناطیسی و ویژگی‌های منبع میدان مغناطیسی (از جمله پارامترهای هندسی آهنرباهای دائمی و قدرت میدان مغناطیسی که تولید می‌کنند). توسعه فناوری موفق دارورسانی مهارکننده سلولی هدایت‌شده مغناطیسی باید شامل توسعه حامل‌های دارویی نانومقیاس مغناطیسی مناسب، ارزیابی ایمنی آنها و توسعه یک پروتکل تجسم باشد که امکان ردیابی حرکات آنها را در بدن فراهم کند.
در این مطالعه، ما از نظر ریاضی ویژگی‌های بهینه میدان مغناطیسی را برای کنترل حامل داروی مغناطیسی نانومقیاس در بدن محاسبه کردیم. امکان حفظ MNP از طریق دیواره رگ خونی تحت تأثیر میدان مغناطیسی اعمال شده با این ویژگی‌های محاسباتی نیز در رگ‌های خونی جدا شده موش صحرایی مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این، ما ترکیبات MNPها و عوامل فلورسنت را سنتز کردیم و پروتکلی برای تجسم آنها در داخل بدن ایجاد کردیم. در شرایط داخل بدن، در موش‌های مدل تومور، راندمان تجمع MNPها در بافت‌های تومور هنگام تجویز سیستمیک تحت تأثیر میدان مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفت.
در مطالعه‌ی آزمایشگاهی (in vitro)، ما از MNP مرجع و در مطالعه‌ی درون‌تنی (in vivo)، از MNP پوشش داده شده با پلی‌استر اسید لاکتیک (پلی‌لاکتیک اسید، PLA) حاوی عامل فلورسنت (ایندول‌سیانین؛ ICG) استفاده کردیم. MNP-ICG در مورد مورد استفاده (MNP-PLA-EDA-ICG) گنجانده شده است.
سنتز و خواص فیزیکی و شیمیایی MNP به تفصیل در جای دیگری شرح داده شده است. 7،8
برای سنتز MNPs-ICG، ابتدا کونژوگه‌های PLA-ICG تولید شدند. از مخلوط پودری راسمیک PLA-D و PLA-L با وزن مولکولی 60 کیلو دالتون استفاده شد.
از آنجایی که PLA و ICG هر دو اسید هستند، برای سنتز ترکیبات PLA-ICG، ابتدا باید یک فاصله‌دهنده با انتهای آمین روی PLA سنتز شود که به جذب شیمیایی ICG به فاصله‌دهنده کمک می‌کند. فاصله‌دهنده با استفاده از اتیلن دی‌آمین (EDA)، روش کربودی‌آمید و کربودی‌آمید محلول در آب، 1-اتیل-3-(3-دی‌متیل‌آمینوپروپیل) کربودی‌آمید (EDAC) سنتز شد. فاصله‌دهنده PLA-EDA به شرح زیر سنتز می‌شود. 20 برابر مولار اضافی EDA و 20 برابر مولار اضافی EDAC را به 2 میلی‌لیتر محلول کلروفرم 0.1 گرم در میلی‌لیتر PLA اضافه کنید. سنتز در یک لوله آزمایش پلی‌پروپیلن 15 میلی‌لیتری روی شیکر با سرعت 300 دقیقه در دقیقه به مدت 2 ساعت انجام شد. طرح سنتز در شکل 1 نشان داده شده است. سنتز را با 200 برابر مولار اضافی معرف‌ها تکرار کنید تا طرح سنتز بهینه شود.
در پایان سنتز، محلول به مدت 5 دقیقه با سرعت 3000 دقیقه در دقیقه سانتریفیوژ شد تا مشتقات پلی‌اتیلن رسوب‌شده اضافی حذف شوند. سپس، 2 میلی‌لیتر از محلول 0.5 میلی‌گرم در میلی‌لیتر ICG در دی‌متیل سولفوکسید (DMSO) به محلول 2 میلی‌لیتری اضافه شد. همزن به مدت 2 ساعت با سرعت هم زدن 300 دقیقه در دقیقه ثابت نگه داشته شد. نمودار شماتیک مزدوج به‌دست‌آمده در شکل 2 نشان داده شده است.
در 200 میلی‌گرم MNP، 4 میلی‌لیتر مزدوج PLA-EDA-ICG اضافه کردیم. با استفاده از شیکر LS-220 (LOIP، روسیه) سوسپانسیون را به مدت 30 دقیقه با فرکانس 300 دقیقه در هر دقیقه هم بزنید. سپس، سه بار با ایزوپروپانول شسته و تحت جداسازی مغناطیسی قرار گرفت. با استفاده از پخش‌کننده اولتراسونیک UZD-2 (FSUE NII TVCH، روسیه) به مدت 5 تا 10 دقیقه تحت عمل اولتراسونیک مداوم، IPA را به سوسپانسیون اضافه کنید. پس از سومین شستشوی IPA، رسوب با آب مقطر شسته شد و با غلظت 2 میلی‌گرم در میلی‌لیتر در سرم فیزیولوژی دوباره به حالت تعلیق درآمد.
برای مطالعه توزیع اندازه نانوذرات مغناطیسی به‌دست‌آمده در محلول آبی، از دستگاه ZetaSizer Ultra (ساخت Malvern Instruments، انگلستان) استفاده شد. برای مطالعه شکل و اندازه نانوذرات مغناطیسی، از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) با کاتد انتشار میدانی JEM-1400 STEM (ساخت JEOL، ژاپن) استفاده شد.
در این مطالعه، ما از آهنرباهای دائمی استوانه‌ای (گرید N35؛ با پوشش محافظ نیکل) و اندازه‌های استاندارد زیر (طول محور طولی × قطر استوانه) استفاده می‌کنیم: 0.5×2 میلی‌متر، 2×2 میلی‌متر، 3×2 میلی‌متر و 5×2 میلی‌متر.
مطالعه آزمایشگاهی انتقال MNP در سیستم مدل بر روی یک داربست هیدرودینامیکی توسعه یافته توسط موسسه پزشکی تجربی مرکز تحقیقات پزشکی دولتی آلمازوف وزارت بهداشت روسیه انجام شد. حجم مایع در گردش (آب مقطر یا محلول کربس-هنسلیت) 225 میلی‌لیتر است. از آهنرباهای استوانه‌ای مغناطیسی محوری به عنوان آهنرباهای دائمی استفاده می‌شود. آهنربا را روی یک نگهدارنده در فاصله 1.5 میلی‌متری از دیواره داخلی لوله شیشه‌ای مرکزی قرار دهید، به طوری که انتهای آن رو به جهت لوله (عمودی) باشد. سرعت جریان سیال در حلقه بسته 60 لیتر در ساعت است (مطابق با سرعت خطی 0.225 متر بر ثانیه). محلول کربس-هنسلیت به عنوان یک سیال در گردش استفاده می‌شود زیرا آنالوگ پلاسما است. ضریب ویسکوزیته دینامیکی پلاسما 1.1-1.3 میلی‌پاسکال ثانیه است. 9 مقدار MNP جذب شده در میدان مغناطیسی با استفاده از اسپکتروفتومتری از غلظت آهن در مایع در گردش پس از آزمایش تعیین می‌شود.
علاوه بر این، مطالعات تجربی بر روی یک میز مکانیک سیالات بهبود یافته برای تعیین نفوذپذیری نسبی رگ‌های خونی انجام شده است. اجزای اصلی تکیه‌گاه هیدرودینامیکی در شکل 3 نشان داده شده است. اجزای اصلی استنت هیدرودینامیکی یک حلقه بسته است که سطح مقطع سیستم عروقی مدل و یک مخزن ذخیره‌سازی را شبیه‌سازی می‌کند. حرکت سیال مدل در امتداد کانتور ماژول رگ خونی توسط یک پمپ پریستالتیک تأمین می‌شود. در طول آزمایش، تبخیر و محدوده دمایی مورد نیاز را حفظ کنید و پارامترهای سیستم (دما، فشار، سرعت جریان مایع و مقدار pH) را کنترل کنید.
شکل ۳ نمودار بلوکی از دستگاه مورد استفاده برای مطالعه نفوذپذیری دیواره شریان کاروتید. ۱- مخزن ذخیره، ۲- پمپ پریستالتیک، ۳- مکانیزم تزریق سوسپانسیون حاوی MNP به حلقه، ۴- جریان‌سنج، ۵- حسگر فشار در حلقه، ۶- مبدل حرارتی، ۷- محفظه با ظرف، ۸- منبع میدان مغناطیسی، ۹- بالون حاوی هیدروکربن‌ها.
محفظه حاوی ظرف شامل سه ظرف است: یک ظرف بزرگ بیرونی و دو ظرف کوچک که بازوهای مدار مرکزی از آنها عبور می‌کنند. کانولا در ظرف کوچک قرار می‌گیرد، ظرف روی ظرف کوچک بسته می‌شود و نوک کانولا با یک سیم نازک محکم بسته می‌شود. فضای بین ظرف بزرگ و ظرف کوچک با آب مقطر پر می‌شود و به دلیل اتصال به مبدل حرارتی، دما ثابت می‌ماند. فضای ظرف کوچک با محلول کربس-هنسلیت پر می‌شود تا زنده ماندن سلول‌های رگ‌های خونی حفظ شود. مخزن نیز با محلول کربس-هنسلیت پر می‌شود. سیستم تأمین گاز (کربن) برای تبخیر محلول در ظرف کوچک در مخزن ذخیره‌سازی و محفظه حاوی ظرف استفاده می‌شود (شکل 4).
شکل ۴ محفظه‌ای که ظرف در آن قرار می‌گیرد. ۱-کانولا برای پایین آوردن رگ‌های خونی، ۲-محفظه بیرونی، ۳-محفظه کوچک. فلش جهت سیال مدل را نشان می‌دهد.
برای تعیین شاخص نفوذپذیری نسبی دیواره رگ، از شریان کاروتید موش صحرایی استفاده شد.
ورود سوسپانسیون MNP (0.5 میلی‌لیتر) به سیستم دارای ویژگی‌های زیر است: حجم داخلی کل مخزن و لوله رابط در حلقه 20 میلی‌لیتر و حجم داخلی هر محفظه 120 میلی‌لیتر است. منبع میدان مغناطیسی خارجی یک آهنربای دائمی با اندازه استاندارد 2×3 میلی‌متر است. این منبع در بالای یکی از محفظه‌های کوچک، در فاصله 1 سانتی‌متر از ظرف، با یک سر رو به دیواره ظرف نصب می‌شود. دما در 37 درجه سانتیگراد نگه داشته می‌شود. قدرت پمپ غلتکی روی 50٪ تنظیم شده است که مربوط به سرعت 17 سانتی‌متر بر ثانیه است. به عنوان کنترل، نمونه‌ها در سلولی بدون آهنربای دائمی گرفته شدند.
یک ساعت پس از تجویز غلظت معینی از MNP، یک نمونه مایع از محفظه گرفته شد. غلظت ذرات توسط اسپکتروفتومتر با استفاده از اسپکتروفتومتر UV-Vis مدل Unico 2802S (شرکت United Products & Instruments، ایالات متحده آمریکا) اندازه‌گیری شد. با در نظر گرفتن طیف جذبی سوسپانسیون MNP، اندازه‌گیری در طول موج 450 نانومتر انجام شد.
طبق دستورالعمل‌های Rus-LASA-FELASA، تمام حیوانات در مراکز خاص عاری از عوامل بیماری‌زا پرورش یافته و بزرگ می‌شوند. این مطالعه با تمام مقررات اخلاقی مربوط به آزمایش‌ها و تحقیقات حیوانی مطابقت دارد و تأییدیه اخلاقی را از مرکز ملی تحقیقات پزشکی آلمازوف (IACUC) دریافت کرده است. حیوانات به طور آزاد آب نوشیدند و به طور منظم تغذیه شدند.
این مطالعه بر روی 10 موش نر 12 هفته‌ای بی‌هوش شده مبتلا به نقص ایمنی NSG (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj، آزمایشگاه جکسون، ایالات متحده آمریکا) با وزن 22 گرم ± 10٪ انجام شد. از آنجایی که ایمنی موش‌های نقص ایمنی سرکوب می‌شود، موش‌های نقص ایمنی این رده امکان پیوند سلول‌ها و بافت‌های انسانی را بدون رد پیوند فراهم می‌کنند. موش‌های هم‌زاد از قفس‌های مختلف به طور تصادفی به گروه آزمایش اختصاص داده شدند و برای اطمینان از قرار گرفتن برابر در معرض میکروبیوتای مشترک، با گروه‌های دیگر جفت‌گیری کردند یا به طور سیستماتیک در معرض بستر آنها قرار گرفتند.
رده سلولی سرطان انسانی HeLa برای ایجاد یک مدل زنوگرافت استفاده می‌شود. سلول‌ها در محیط کشت DMEM حاوی گلوتامین (PanEco، روسیه)، غنی‌شده با 10٪ سرم جنین گاوی (Hyclone، ایالات متحده آمریکا)، 100 واحد تشکیل کلنی در میلی‌لیتر پنی‌سیلین و 100 میکروگرم در میلی‌لیتر استرپتومایسین کشت داده شدند. این رده سلولی با لطف آزمایشگاه تنظیم بیان ژن موسسه تحقیقات سلولی آکادمی علوم روسیه تهیه شد. قبل از تزریق، سلول‌های HeLa با محلول 1:1 تریپسین:ورسن (Biolot، روسیه) از پلاستیک کشت خارج شدند. پس از شستشو، سلول‌ها در محیط کشت کامل با غلظت 5×106 سلول در هر 200 میکرولیتر معلق شدند و با ماتریکس غشای پایه (LDEV-FREE، MATRIGEL® CORNING®) (1:1، روی یخ) رقیق شدند. سوسپانسیون سلولی آماده شده به صورت زیر جلدی به پوست ران موش تزریق شد. از کولیس‌های الکترونیکی برای نظارت بر رشد تومور هر 3 روز یکبار استفاده کنید.
وقتی تومور به ۵۰۰ میلی‌متر مکعب رسید، یک آهنربای دائمی در بافت عضلانی حیوان مورد آزمایش در نزدیکی تومور کاشته شد. در گروه آزمایش (MNPs-ICG + tumor-M)، ۰.۱ میلی‌لیتر سوسپانسیون MNP تزریق و در معرض میدان مغناطیسی قرار داده شد. حیوانات کامل درمان نشده به عنوان گروه کنترل (زمینه) استفاده شدند. علاوه بر این، از حیواناتی که ۰.۱ میلی‌لیتر MNP به آنها تزریق شده بود اما آهنربا به آنها کاشته نشده بود (MNPs-ICG + tumor-BM) استفاده شد.
تصویربرداری فلورسانس نمونه‌های درون‌تنی (in vivo) و برون‌تنی (in vitro) با استفاده از دستگاه تصویربرداری زیستی IVIS Lumina LT series III (شرکت PerkinElmer، ایالات متحده) انجام شد. برای تصویربرداری درون‌تنی، حجمی معادل ۱ میلی‌لیتر از ترکیب مصنوعی PLA-EDA-ICG و MNP-PLA-EDA-ICG به چاهک‌های پلیت اضافه شد. با در نظر گرفتن ویژگی‌های فلورسانس رنگ ICG، بهترین فیلتر مورد استفاده برای تعیین شدت نور نمونه انتخاب شد: حداکثر طول موج تحریک ۷۴۵ نانومتر و طول موج انتشار ۸۱۵ نانومتر است. از نرم‌افزار Living Image 4.5.5 (شرکت PerkinElmer) برای اندازه‌گیری کمی شدت فلورسانس چاهک‌های حاوی ترکیب استفاده شد.
شدت فلورسانس و تجمع کونژوگه MNP-PLA-EDA-ICG در موش‌های مدل تومور درون‌تنی (in vivo)، بدون حضور و اعمال میدان مغناطیسی در محل مورد نظر، اندازه‌گیری شد. موش‌ها با ایزوفلوران بی‌هوش شدند و سپس 0.1 میلی‌لیتر کونژوگه MNP-PLA-EDA-ICG از طریق ورید دم تزریق شد. از موش‌های درمان نشده به عنوان کنترل منفی برای به دست آوردن پس‌زمینه فلورسنت استفاده شد. پس از تجویز کونژوگه به ​​صورت داخل وریدی، حیوان را در حالی که با 2٪ ایزوفلوران بی‌هوش می‌شود، در مرحله گرمایش (37 درجه سانتیگراد) در محفظه تصویرگر فلورسانس IVIS Lumina LT سری III (PerkinElmer Inc.) قرار دهید. از فیلتر داخلی ICG (745-815 نانومتر) برای تشخیص سیگنال 1 دقیقه و 15 دقیقه پس از معرفی MNP استفاده کنید.
برای ارزیابی تجمع کونژوگه در تومور، ناحیه صفاقی حیوان با کاغذ پوشانده شد که امکان حذف فلورسانس روشن مرتبط با تجمع ذرات در کبد را فراهم کرد. پس از مطالعه توزیع زیستی MNP-PLA-EDA-ICG، حیوانات با دوز بیش از حد بیهوشی ایزوفلوران به صورت انسانی کشته شدند تا نواحی تومور جدا شده و ارزیابی کمی تابش فلورسانس انجام شود. از نرم‌افزار Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) برای پردازش دستی تجزیه و تحلیل سیگنال از ناحیه مورد نظر انتخاب شده استفاده کنید. برای هر حیوان سه اندازه‌گیری انجام شد (n = 9).
در این مطالعه، ما بارگذاری موفقیت‌آمیز ICG روی MNPs-ICG را کمّی نکردیم. علاوه بر این، ما راندمان نگهداری نانوذرات را تحت تأثیر آهنرباهای دائمی با اشکال مختلف مقایسه نکردیم. علاوه بر این، ما اثر طولانی‌مدت میدان مغناطیسی بر نگهداری نانوذرات در بافت‌های تومور را ارزیابی نکردیم.
نانوذرات با اندازه متوسط ​​۱۹۵.۴ نانومتر غالب هستند. علاوه بر این، سوسپانسیون حاوی آگلومره‌هایی با اندازه متوسط ​​۱۱۷۶.۰ نانومتر بود (شکل ۵A). متعاقباً، این بخش از طریق یک فیلتر گریز از مرکز فیلتر شد. پتانسیل زتای ذرات -۱۵.۶۹ میلی‌ولت است (شکل ۵B).
شکل 5 خواص فیزیکی سوسپانسیون: (الف) توزیع اندازه ذرات؛ (ب) توزیع ذرات در پتانسیل زتا؛ (ج) عکس TEM از نانوذرات.
اندازه ذرات اساساً 200 نانومتر است (شکل 5C)، که از یک MNP منفرد با اندازه 20 نانومتر و یک پوسته آلی مزدوج PLA-EDA-ICG با چگالی الکترونی کمتر تشکیل شده است. تشکیل آگلومره‌ها در محلول‌های آبی را می‌توان با مدول نسبتاً پایین نیروی محرکه الکتریکی نانوذرات منفرد توضیح داد.
برای آهنرباهای دائمی، وقتی مغناطش در حجم V متمرکز است، عبارت انتگرالی به دو انتگرال، یعنی حجم و سطح، تقسیم می‌شود:
در مورد نمونه‌ای با مغناطش ثابت، چگالی جریان صفر است. سپس، عبارت بردار القایی مغناطیسی به شکل زیر خواهد بود:
برای محاسبات عددی از برنامه MATLAB (MathWorks, Inc., USA) استفاده کنید، شماره مجوز دانشگاهی ETU “LETI” 40502181.
همانطور که در شکل‌های 7، 8 و 9 نشان داده شده است، قوی‌ترین میدان مغناطیسی توسط آهنربایی که به صورت محوری از انتهای استوانه جهت‌گیری شده است، تولید می‌شود. شعاع عمل مؤثر معادل هندسه آهنربا است. در آهنرباهای استوانه‌ای با استوانه‌ای که طول آن بزرگتر از قطر آن است، قوی‌ترین میدان مغناطیسی در جهت محوری-شعاعی (برای جزء مربوطه) مشاهده می‌شود. بنابراین، یک جفت استوانه با نسبت ابعاد (قطر و طول) بزرگتر، جذب MNP مؤثرترین است.
شکل ۷. مؤلفه شدت القایی مغناطیسی Bz در امتداد محور Oz آهنربا؛ اندازه استاندارد آهنربا: خط مشکی ۰.۵×۲ میلی‌متر، خط آبی ۲×۲ میلی‌متر، خط سبز ۳×۲ میلی‌متر، خط قرمز ۵×۲ میلی‌متر.
شکل ۸ مولفه القایی مغناطیسی Br عمود بر محور آهنربا Oz است؛ اندازه استاندارد آهنربا: خط مشکی ۰.۵×۲ میلی‌متر، خط آبی ۲×۲ میلی‌متر، خط سبز ۳×۲ میلی‌متر، خط قرمز ۵×۲ میلی‌متر.
شکل ۹ شدت القایی مغناطیسی مؤلفه Bz در فاصله r از محور انتهایی آهنربا (z=0)؛ اندازه استاندارد آهنربا: خط مشکی ۰.۵×۲ میلی‌متر، خط آبی ۲×۲ میلی‌متر، خط سبز ۳×۲ میلی‌متر، خط قرمز ۵×۲ میلی‌متر.
شکل 10 مولفه القایی مغناطیسی در امتداد جهت شعاعی؛ اندازه استاندارد آهنربا: خط مشکی 0.5×2 میلی‌متر، خط آبی 2×2 میلی‌متر، خط سبز 3×2 میلی‌متر، خط قرمز 5×2 میلی‌متر.
مدل‌های هیدرودینامیکی ویژه‌ای می‌توانند برای مطالعه روش انتقال نانوذرات مغناطیسی به بافت‌های تومور، متمرکز کردن نانوذرات در ناحیه هدف و تعیین رفتار نانوذرات تحت شرایط هیدرودینامیکی در سیستم گردش خون استفاده شوند. آهنرباهای دائمی می‌توانند به عنوان میدان‌های مغناطیسی خارجی استفاده شوند. اگر از برهمکنش مغناطیسی-استاتیکی بین نانوذرات صرف نظر کنیم و مدل سیال مغناطیسی را در نظر نگیریم، کافی است برهمکنش بین آهنربا و یک نانوذرات واحد را با تقریب دوقطبی-دوقطبی تخمین بزنیم.
که در آن m گشتاور مغناطیسی آهنربا، r بردار شعاع نقطه‌ای که نانوذرات در آن قرار دارند و k ضریب سیستم است. در تقریب دوقطبی، میدان آهنربا پیکربندی مشابهی دارد (شکل 11).
در یک میدان مغناطیسی یکنواخت، نانوذرات فقط در امتداد خطوط نیرو می‌چرخند. در یک میدان مغناطیسی غیر یکنواخت، نیرو بر آن اعمال می‌شود:
که در آن مشتق یک جهت معین l است. علاوه بر این، نیرو نانوذرات را به ناهموارترین نواحی میدان می‌کشد، یعنی انحنا و چگالی خطوط نیرو افزایش می‌یابد.
بنابراین، مطلوب است که از یک آهنربای به اندازه کافی قوی (یا زنجیره آهنربا) با ناهمسانگردی محوری آشکار در ناحیه‌ای که ذرات در آن قرار دارند، استفاده شود.
جدول 1 توانایی یک آهنربای واحد را به عنوان منبع میدان مغناطیسی کافی برای جذب و حفظ MNP در بستر عروقی میدان کاربردی نشان می‌دهد.