使用非对称磁靶向药物输送

实现目标的药物细胞和器官,科学家们已经能够运输的分子制药使用可控的载体物质目标。这样一个载体的角色可以由特殊的粒子,如脂滴或磁性纳米颗粒。在后者中,最受欢迎的是那些基于铁氧化物。他们的大小范围从1到100纳米,这比动物细胞小数十倍,而且他们可以移动身体内使用一个外部磁场。

然而,在实践中,很难以控制纳米粒子与磁铁,磁场迅速变得弱当磁铁之间的距离增加。这个问题通常是解决由超导磁体磁场强度很高。然而,他们是非常昂贵和困难。一组科学家从康德波罗的海联邦大学(加里宁格勒)和热那亚大学(意大利)提出了一个新方法固定的永久磁铁。

“控制磁性纳米颗粒,现代科学家经常使用个人磁铁或所谓的安·哈尔巴赫倾系统:经典磁铁一侧数组只有一个磁场。当选择一个磁铁或一个系统,人们通常只注意磁场感应,其驱动力。然而,它的驱动力决定了纳米颗粒的效率和速度。我们同事负责开发更多有效的磁铁,以确保交付的纳米粒子与靶器官的药物在实验室老鼠。磁铁必须非常小,所以我们有限的重量和尺寸的材料。不过,我们设法实现提高效率使用数组不同的磁铁,”亚历山大Omelyanchik说,作者的工作,和一个研究生在实验室Nevel磁性材料,IKBFU。

而不是单个圆柱磁体,科学家们建议使用永久磁铁与不同形状的组合。确认这个解决方案的效率,该团队使用圆柱和立方钕磁铁来构建各种对称和非对称组件。磁铁的总表面积或其阵列不超过2平方厘米。之后,研究小组测量磁场的值及其梯度在4毫米的表面下磁铁。大约相同的距离表面分离的老鼠的皮肤和内脏。从所有磁铁组合,团队选择最强的磁动力(物理值正比于磁场感应及其梯度)的产物。

最强大的磁力在给定的点是注册的结合四个磁铁极性相同,两人立方和另外两个由三个小圆柱磁体。然而,不同的方法测量显示不同的结果。1平方厘米的面积的最强的磁力是由一块磁铁相同的结构,但不同极性的圆柱形组件之一。这种不对称的磁力组合在一个1平方厘米面积(肝和心脏的大小或实验室老鼠)几乎是十倍的普通圆柱磁体。团队认为,新方法可能也适用于人类。

“我们一直在研究磁性纳米颗粒与同事密切合作从意大利、捷克、西班牙、瑞典和其他欧洲国家在很长一段时间了。虽然我们是物理学家,我们是在不断的交流与化学家、生物学家、和专家在材料研究。这种互补的经验帮助我们开发独特的解决方案。这个话题的跨学科性质非常吸引我,这一领域的研究仍有许多未解之谜,“亚历山大Omelyanchik评论。

参考:Omelyanchik, Lamura G, Peddis D, Canepa f .钕铁硼永磁的优化配置体内给药实验。j .增效。粉剂。板牙。2021;522:167491。doi:10.1016 / j.jmmm.2020.167491

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