Трилемма магнитной гипертермии «поле – частота – размер» на примере наночастиц ZnMn феррита

Лю, Н.Н.; Пятаков, А.П.; Пятаев, Н.А.; Сухоруков, Г.Б.; Тишин, А.М.

Авторы: Лю Н.Н., Пятаков А.П., Пятаев Н.А., Сухоруков Г.Б., Тишин А.М.
Журнал: Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки
Том: 2
Номер: 2
Год издания: 2022
Первая страница: 54
Последняя страница: 80
Номер статьи: 2
Аннотация: Эффективность преобразования электромагнитной (ЭМ) энергии в тепловую является ключевым фактором использования магнитных наночастиц (МНЧ)в магнитной гипертермии и ряде других новейших медицинских технологиях, таких как лечение болезни Паркинсона и нейроинтерфейсы на основе МНЧ. В настоящее время для увеличения тепловыделения увеличивают концентрацию МНЧ в опухоли и/или амплитуду и частоту ЭМ-поля, что приводит к увеличению веса, размера и потребляемой мощности источников поля, а также к усилению неблагоприятного воздействия на здоровые ткани. В данном обзоре впервые формулируется трилемма магнитной гипертермии и определяются пути нахождения оптимального баланса между частотой, амплитудой ЭМ-поля и размером МНЧ. Целью работы является попытка решения этой трилеммы на примере МНЧ-ферритов MnZn. А именно нахождение оптимального сочетания свойств МНЧ и параметров внешнего поля и разработка новой стратегии повышения эффективности тепловыделения на относительно низких частотах с использованием МНЧ на основе феррита MnZn, которая позволит сфокусировать исследования в области магнитной гипертермии на новой области магнитных полей и размеров МНЧ. В работе продемонстрирована нетривиальная зависимость(ближе к пятой степени, а не к хорошо известной квадратичной) теплового выделения от величины ЭМ-поля в МНЧ Zn0,2Mn0,8Fe2O4. Наше исследование ставит под вопрос традиционный подход, основанный на минимизации величины магнитного поля и увеличении частоты (в отдельных случаях до 300–500 кГц или даже выше) и предлагает улучшенную стратегию: увеличение амплитуды при максимальном уменьшении частоты. Это позволит более эффективно использовать наличие у МНЧ сверхквадратичной зависимости величины удельного поглощения ЭМ-энергии от амплитуды поля. Результаты исследований могут оказать серьезное влияние на стратегии разработок других передовых биомедицинских технологий с использованием МНЧ.
Добавил в систему: Лю Наньнань Н.

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ЦЭМИ РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ЦЭМИ РАН

Трилемма магнитной гипертермии «поле – частота – размер» на примере наночастиц ZnMn ферритастатья

Прикрепленные файлы