مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی و مقایسه جذب نانوذرات مغناطیسی در بافت سالم و سرطانی تحت تاثیر میدان مغناطیسی غیر یکنواخت

نویسندگان
1 عضو هیات علمی/دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی (گروه انرژی)
2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
پیشرفت‌های اخیر در کاربرد نانوذرات مغناطیسی، آن‌ها را به گزینه‌های خوبی برای حمل هدایت‌شده و کنترل شده دارو‌ها خصوصا در درمان سرطان تبدیل کرده است. بنابراین بررسی حرکت آن‌ها در رگ و بافت دارای اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی حرکت و نفوذ نانوذرات مغناطیسی داخل رگ و بافت سالم و سرطانی اطراف آن در دو حالت اعمال و عدم اعمال میدان مغناطیسی خارجی است. به این منظور یک کد محاسباتی برای حل معادلات کوپل شده پیوستگی، ممنتوم و غلظت تحت تاثیر میدان مغناطیسی خارجی توسعه داده شده است. در این مطالعه رگ به صورت یک کانال دو بعدی و خون به صورت یک سیال غیر نیوتنی که ویسکوزیته آن از قانون توانی پیروی می‌کند فرض شده‌اند. نتایج نشان‌دهنده آن است که جذب نانوذرات در بافت سرطانی بدون اعمال میدان مغناطیسی پایین است در حالی که با به کارگیری میدان مغناطیسی مقدار جذب نانوذرات در بافت سرطانی چندین برابر خواهد شد. هم‌چنین نتایج کاهش چندین برابری نسبت جذب نانوذرات در بافت سالم به جذب آن‌ها در بافت سرطانی با اعمال میدان مغناطیسی خارجی را نشان دادند. از این رو می‌توان انتظار داشت با به کارگیری میدان مغناطیسی خارجی تاثیر درمان افزایش و اثرات سوء جانبی درمان کاهش یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Investigation of Magnetic Nanoparticles Absorption in Healthy and Cancerous Tissue under the Influence of Non-Uniform Magnetic Field

نویسندگان English

Azadeh Shahidian 1
Seyed Mohammad Ali Nemati 2
Majid Ghasemi 2
چکیده English

Recent development in applications of magnetic nanoparticles makes them a good candidate as drug carriers especially for tumor treatment. Therefore it is important to analyze the behavior of magnetic nanoparticles in the blood vessel and tissue. The purpose of the current study is to investigate the magnetic nanoparticles movement and absorption in blood vessel and healthy and cancerous tissue under the influence of non-uniform external magnetic field. An in house finite volume based code is developed and utilized to solve the coupled governing nonlinear differential equations, mass, momentum and concentration under the influence of non-uniform external magnetic field. The 2D cannel is considered as geometry of vessel and blood is assumed to be non-Newtonian. The power law equation is used for blood viscosity. Results show the absorption of magnetic nanoparticles is low in cancerous tissue without of magnetic field, but by applying magnetic field absorption of them multiplied. Also, ratio of magnetic nanoparticles absorption in healthy tissue to cancerous tissue decrease sorely by applying magnetic field. Therefore, treatment is more effective and has fewer side effects by applying magnetic field.

کلیدواژه‌ها English

Nanoparticles
Magnetic Field
Blood
tissue
Cancer