Modelado de partículas superparamagnéticas en el flujo sanguíneo para aplicaciones en la orientación magnética de fármacos
Autores: Rukshin, Iris; Mohrenweiser, Josef; Yue, Pengtao; Afkhami, Shahriar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Modelado de partículas superparamagnéticas en el flujo sanguíneo para aplicaciones en la orientación magnética de fármacos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Apuntado magnético de fármacos
Entrega de fármacos
Nanopartículas superparamagnéticas
Flujo sanguíneo
Tratamiento del cáncer
Campo magnético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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La terapia de medicamentos magnéticos es una técnica que implica la unión de medicamentos a partículas magnetizables para permitir un transporte más específico al lugar objetivo. Esto ha surgido recientemente como un método de administración de medicamentos que reduce las desventajas de los tratamientos sistémicos convencionales. Este estudio desarrolló un modelo matemático para rastrear nanopartículas superparamagnéticas individuales en el flujo sanguíneo en presencia de un campo magnético aplicado externamente. El modelo considera la atracción magnética entre las partículas y el imán externo, la influencia del flujo de ley de potencia, la interacción difusiva entre las partículas y la sangre, y las colisiones aleatorias con glóbulos rojos. Se presenta un sistema estocástico de ecuaciones diferenciales que se resuelve numéricamente para simular las trayectorias tomadas por las partículas en un vaso sanguíneo. Este estudio se centró específicamente en el tratamiento localizado del cáncer, en el que se accede a un tumor superficial a través de vasos sanguíneos más pequeños, que son más propicios para este método de entrega debido a las velocidades de flujo más lentas y diámetros más pequeños. Se encontró que la probabilidad de que las partículas lleguen al lugar del tumor depende directamente de factores ambientales; por lo tanto, se consideran la difusión a través del movimiento browniano y las colisiones con glóbulos rojos, diferentes modelos de campo magnético y fuerza, viscosidades de la sangre y puntos de liberación.
Descripción
La terapia de medicamentos magnéticos es una técnica que implica la unión de medicamentos a partículas magnetizables para permitir un transporte más específico al lugar objetivo. Esto ha surgido recientemente como un método de administración de medicamentos que reduce las desventajas de los tratamientos sistémicos convencionales. Este estudio desarrolló un modelo matemático para rastrear nanopartículas superparamagnéticas individuales en el flujo sanguíneo en presencia de un campo magnético aplicado externamente. El modelo considera la atracción magnética entre las partículas y el imán externo, la influencia del flujo de ley de potencia, la interacción difusiva entre las partículas y la sangre, y las colisiones aleatorias con glóbulos rojos. Se presenta un sistema estocástico de ecuaciones diferenciales que se resuelve numéricamente para simular las trayectorias tomadas por las partículas en un vaso sanguíneo. Este estudio se centró específicamente en el tratamiento localizado del cáncer, en el que se accede a un tumor superficial a través de vasos sanguíneos más pequeños, que son más propicios para este método de entrega debido a las velocidades de flujo más lentas y diámetros más pequeños. Se encontró que la probabilidad de que las partículas lleguen al lugar del tumor depende directamente de factores ambientales; por lo tanto, se consideran la difusión a través del movimiento browniano y las colisiones con glóbulos rojos, diferentes modelos de campo magnético y fuerza, viscosidades de la sangre y puntos de liberación.