مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شبیه‌سازی عددی هدایت نانوذرات مغناطیسی در محل دوشاخه شدن آئورت شکمی توسط میدان مغناطیسی سیم حامل جریان

نویسندگان
1 هیات علمی دانشگاه صنعتی ارومیه
2 دانشجوی کارشناسی
چکیده
در این مقاله دارورسانی مغناطیسی توسط نانوذرات مغناطیسی که سطح آن با دارو پوشش داده شده است، به صورت عددی مطالعه می‌شود. بخشی از رگ مربوط به پای سمت راست که از آئورت شکمی جدا شده است به عنوان بافت هدف در نظر گرفته شده است. منبع مغناطیسی مورد استفاده یک تک سیم حامل جریان می‌باشد. مدل دوفاز بونگیورنو با در نظر گرفتن اثر نیروی مغناطیسی یعنی ترم مگنتو فورسس بهبود یافت. معادلات ناپایای حاکم با در نظر گرفتن نیروی کلوین ناشی از اثرات فروهیدرودینامیکی، به روش حجم محدود و توسط الگوریتم پیزو گسسته سازی شد. تاثیر مکان سیم و مقدار جریان گذرنده از آن (1000، 2000، 3000، 4000 و 5000 آمپر) بر میزان و زمان تجمع دارو در بافت هدف مورد بررسی قرار گرفت. قطر نانوذرات 10 نانومتر و کسر حجمی آن 0.002 در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج، مکان منبع مغناطیسی بهتر است در بالادست بافت هدف و نزدیک به آن باشد. به علاوه استفاده از این روش میزان تجمع دارو در بافت هدف را می‌تواند تا 7.5 برابر افزایش دهد. از بین جریان‌های مطالعه شده بهترین عملکرد دارورسانی در جریان 2000 آمپر حاصل شد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical simulation of magnetic nanoparticle delivery at location of abdominal aortic bifurcation using single wire magnetic source

نویسندگان English

Saber Yekani Motlagh 1
Salar Deyhim 2
2 دانشگاه صنعتی ارومیه
چکیده English

In this paper, drug coated magnetic nanoparticle delivery is numerically studied. Specific part of right foot vessel connected to the abdominal aorta is considered as target tissue. Single wire is applied as magnetic source. Buongiorno’s two-phase model is modified by adding the magnetophoresis term to the volume fraction transport equation. Governing unsteady equations with ferrohydrodynamics Kelvin force as a source term is discretized with PISO based finite volume method. Effects of the location of magnetic source and magnitude of current carrying from wire (1000, 2000, 3000, 4000 and 5000 amperes) are investigated on residence time and deposition level of drug on target tissue. Diameter and volume fraction of nanoparticles are 10 nm and 0.002, respectively. From the results, location of wire should be near and upstream the target tissue. Furthermore, by using this method deposition level of drug on target tissue can be increased by 7.5 times. Best drug delivery performance is seen for current magnitude of 2000 amperes.

کلیدواژه‌ها English

Magnetic drug delivery (MDD)
Magnetic nanoparticles
Ferrohydrodynamics (FHD)
Abdominal aorta
Nanofluid