Javascript saiki dipateni ing browser sampeyan. Nalika javascript dipateni, sawetara fungsi situs web iki ora bakal bisa digunakake.
Daftarna rincian spesifik lan obat-obatan tartamtu sing sampeyan minati, lan kita bakal cocokake informasi sing sampeyan wenehake karo artikel ing database ekstensif kita lan ngirim salinan PDF liwat email kanthi tepat wektu.
Ngontrol gerakan nanopartikel oksida wesi magnetik kanggo pangiriman sitostatika sing ditargetkan
Pengarang Toropova Y, Korolev D, Istomina M, Shulmeyster G, Petukhov A, Mishanin V, Gorshkov A, Podyacheva E, Gareev K, Bagrov A, Demidov O
Yana Toropova,1 Dmitry Korolev,1 Maria Istomina,1,2 Galina Shulmeyster,1 Alexey Petukhov,1,3 Vladimir Mishanin,1 Andrey Gorshkov,4 Ekaterina Podyacheva,1 Kamil Gareev,2 Alexei Bagrov,5 Oleg Demidov6,71Almazov Pusat Riset Medis Nasional Kementerian Kesehatan Federasi Rusia, St. Petersburg, 197341, Federasi Rusia; 2 Universitas Elektroteknik St. Petersburg “LETI”, St. Petersburg, 197376, Federasi Rusia; 3 Pusat Kedokteran Pribadi, Pusat Riset Medis Negara Bagian Almazov, Kementerian Kesehatan Federasi Rusia, St. Petersburg, 197341, Federasi Rusia; 4FSBI “Institut Riset Influenza sing dijenengi miturut AA Smorodintsev” Kementerian Kesehatan Federasi Rusia, St. Petersburg, Federasi Rusia; 5 Institut Fisiologi lan Biokimia Evolusi Sechenov, Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, St. Petersburg, Federasi Rusia; 6 Institut Sitologi RAS, St. Petersburg, 194064, Federasi Rusia; 7INSERM U1231, Fakultas Kedokteran lan Farmasi, Bourgogne-Franche Universitas Comté Dijon, Prancis Komunikasi: Yana ToropovaAlmazov Pusat Riset Medis Nasional, Kementerian Kesehatan Federasi Rusia, Saint-Petersburg, 197341, Federasi Rusia Telp +7 981 95264800 4997069 Email [email protected] Latar Belakang: Pendekatan sing njanjeni kanggo masalah keracunan sitostatik yaiku panggunaan nanopartikel magnetik (MNP) kanggo pangiriman obat sing ditargetake. Tujuan: Kanggo nggunakake pitungan kanggo nemtokake karakteristik paling apik saka medan magnet sing ngontrol MNP in vivo, lan kanggo ngevaluasi efisiensi pangiriman magnetron MNP menyang tumor tikus in vitro lan in vivo. (MNPs-ICG) digunakake. Panliten intensitas luminesensi in vivo ditindakake ing tikus tumor, kanthi lan tanpa medan magnet ing situs sing diminati. Panliten iki ditindakake ing perancah hidrodinamik sing dikembangake dening Institut Kedokteran Eksperimental Pusat Riset Medis Negara Bagian Almazov saka Kementerian Kesehatan Rusia. Asil: Panggunaan magnet neodymium ningkatake akumulasi selektif MNP. Siji menit sawise administrasi MNPs-ICG menyang tikus sing duwe tumor, MNPs-ICG utamane nglumpuk ing ati. Tanpa lan anane medan magnet, iki nuduhake jalur metabolisme. Sanajan peningkatan fluoresensi ing tumor diamati nalika anane medan magnet, intensitas fluoresensi ing ati kewan ora owah saka wektu. Kesimpulan: Jinis MNP iki, digabungake karo kekuatan medan magnet sing diitung, bisa dadi dhasar kanggo pangembangan pangiriman obat sitostatik sing dikontrol sacara magnetis menyang jaringan tumor. Kata kunci: analisis fluoresensi, indocyanine, nanopartikel oksida wesi, pangiriman sitostatika magnetron, penargetan tumor
Penyakit tumor minangka salah sawijining panyebab utama kematian ing saindenging jagad. Ing wektu sing padha, dinamika peningkatan morbiditas lan mortalitas penyakit tumor isih ana. 1 Kemoterapi sing digunakake saiki isih dadi salah sawijining perawatan utama kanggo macem-macem tumor. Ing wektu sing padha, pangembangan metode kanggo nyuda toksisitas sistemik sitostatika isih relevan. Metode sing njanjeni kanggo ngatasi masalah toksisitas yaiku nggunakake operator skala nano kanggo nargetake metode pangiriman obat, sing bisa nyedhiyakake akumulasi obat lokal ing jaringan tumor tanpa nambah akumulasi ing organ lan jaringan sing sehat. konsentrasi. 2 Metode iki ndadekake bisa nambah efisiensi lan penargetan obat kemoterapi ing jaringan tumor, nalika nyuda toksisitas sistemik.
Saka macem-macem nanopartikel sing dianggep kanggo pangiriman agen sitostatik sing ditargetake, nanopartikel magnetik (MNP) nduweni minat khusus amarga sifat kimia, biologis, lan magnetik sing unik, sing njamin fleksibilitas. Mulane, nanopartikel magnetik bisa digunakake minangka sistem pemanas kanggo nambani tumor kanthi hipertermia (hipertermia magnetik). Dheweke uga bisa digunakake minangka agen diagnostik (diagnosis resonansi magnetik). 3-5 Nggunakake karakteristik kasebut, digabungake karo kemungkinan akumulasi MNP ing area tartamtu, liwat panggunaan medan magnet eksternal, pangiriman preparat farmasi sing ditargetake mbukak sistem magnetron multifungsi kanggo nargetake sitostatika menyang situs tumor Prospek. Sistem kasebut bakal kalebu MNP lan medan magnet kanggo ngontrol gerakan ing awak. Ing kasus iki, medan magnet eksternal lan implan magnetik sing diselehake ing area awak sing ngemot tumor bisa digunakake minangka sumber medan magnet. 6 Metode pertama nduweni kekurangan sing serius, kalebu kabutuhan nggunakake peralatan khusus kanggo nargetake obat kanthi magnetik lan kabutuhan kanggo nglatih personel kanggo nindakake operasi. Kajaba iku, metode iki diwatesi dening biaya sing larang lan mung cocok kanggo tumor "superfisial" sing cedhak karo permukaan awak. Metode alternatif nggunakake implan magnetik ngembangake ruang lingkup aplikasi teknologi iki, nggampangake panggunaane ing tumor sing dumunung ing macem-macem bagean awak. Magnet individu lan magnet sing diintegrasi menyang stent intraluminal bisa digunakake minangka implan kanggo kerusakan tumor ing organ berongga kanggo njamin patensi. Nanging, miturut riset kita dhewe sing durung diterbitake, iki ora cukup magnetik kanggo njamin retensi MNP saka aliran getih.
Efektivitas pangiriman obat magnetron gumantung saka akeh faktor: karakteristik pembawa magnetik dhewe, lan karakteristik sumber medan magnet (kalebu parameter geometris magnet permanen lan kekuwatan medan magnet sing diasilake). Pangembangan teknologi pangiriman inhibitor sel sing dipandu sacara magnetis sing sukses kudu nglibatake pangembangan pembawa obat skala nano magnetik sing cocog, netepake keamanane, lan ngembangake protokol visualisasi sing ngidini nglacak gerakane ing awak.
Ing panliten iki, kita ngetung kanthi matematis karakteristik medan magnet sing optimal kanggo ngontrol pembawa obat skala nano magnetik ing awak. Kemungkinan nahan MNP liwat dinding pembuluh getih ing sangisore pengaruh medan magnet sing ditrapake kanthi karakteristik komputasi iki uga ditliti ing pembuluh getih tikus sing diisolasi. Kajaba iku, kita nyintesis konjugat MNP lan agen fluoresen lan ngembangake protokol kanggo visualisasi in vivo. Ing kahanan in vivo, ing tikus model tumor, efisiensi akumulasi MNP ing jaringan tumor nalika diwenehake kanthi sistemik ing sangisore pengaruh medan magnet ditliti.
Ing panliten in vitro, kita nggunakake MNP referensi, lan ing panliten in vivo, kita nggunakake MNP sing dilapisi poliester asam laktat (asam polilaktat, PLA) sing ngemot agen fluoresen (indolsianin; ICG). MNP-ICG kalebu ing Ing kasus iki, gunakake (MNP-PLA-EDA-ICG).
Sintesis lan sipat fisik lan kimia MNP wis diterangake kanthi rinci ing papan liya. 7,8
Kanggo nyintesis MNPs-ICG, konjugat PLA-ICG pisanan diprodhuksi. Campuran rasemat bubuk PLA-D lan PLA-L kanthi bobot molekul 60 kDa digunakake.
Amarga PLA lan ICG loro-lorone minangka asam, kanggo nyintesis konjugat PLA-ICG, luwih dhisik kudu nyintesis spacer sing diakhiri amino ing PLA, sing mbantu ICG chemisorb menyang spacer. Spacer disintesis nggunakake etilena diamina (EDA), metode karbodiimida lan karbodiimida sing larut ing banyu, 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) karbodiimida (EDAC). Spacer PLA-EDA disintesis kaya ing ngisor iki. Tambahake 20 kali lipat kelebihan molar EDA lan 20 kali lipat kelebihan molar EDAC menyang 2 mL larutan kloroform PLA 0,1 g/mL. Sintesis ditindakake ing tabung uji polipropilena 15 mL ing shaker kanthi kecepatan 300 menit-1 sajrone 2 jam. Skema sintesis dituduhake ing Gambar 1. Baleni sintesis kanthi 200 kali lipat kelebihan reagen kanggo ngoptimalake skema sintesis.
Ing pungkasan sintesis, larutan kasebut disentrifugasi kanthi kecepatan 3000 min-1 sajrone 5 menit kanggo mbusak turunan polietilen sing wis diendapke. Banjur, 2 mL larutan ICG 0,5 mg/mL ing dimetil sulfoksida (DMSO) ditambahake menyang larutan 2 mL. Agitator difiksasi kanthi kecepatan pengadukan 300 min-1 sajrone 2 jam. Diagram skematis konjugat sing dipikolehi dituduhake ing Gambar 2.
Ing 200 mg MNP, kita nambahake 4 mL konjugat PLA-EDA-ICG. Gunakake shaker LS-220 (LOIP, Rusia) kanggo ngaduk suspensi sajrone 30 menit kanthi frekuensi 300 min-1. Banjur, dikumbah nganggo isopropanol kaping telu lan dipisahake kanthi magnetik. Gunakake UZD-2 Ultrasonic Disperser (FSUE NII TVCH, Rusia) kanggo nambahake IPA menyang suspensi sajrone 5-10 menit kanthi aksi ultrasonik terus-terusan. Sawise pencucian IPA kaping telu, endapan dikumbah nganggo banyu suling lan disuspensi maneh ing larutan garam fisiologis kanthi konsentrasi 2 mg/mL.
Piranti ZetaSizer Ultra (Malvern Instruments, UK) digunakake kanggo nyinaoni distribusi ukuran MNP sing dipikolehi ing larutan banyu. Mikroskop elektron transmisi (TEM) kanthi katoda emisi medan STEM JEM-1400 (JEOL, Jepang) digunakake kanggo nyinaoni bentuk lan ukuran MNP.
Ing panliten iki, kita nggunakake magnet permanen silinder (kelas N35; nganggo lapisan pelindung nikel) lan ukuran standar ing ngisor iki (dawa sumbu dawa × diameter silinder): 0,5 × 2 mm, 2 × 2 mm, 3 × 2 mm lan 5 × 2 mm.
Panliten in vitro babagan transportasi MNP ing sistem model ditindakake ing perancah hidrodinamik sing dikembangake dening Institut Kedokteran Eksperimental Pusat Riset Medis Negara Bagian Almazov Kementerian Kesehatan Rusia. Volume cairan sing sirkulasi (banyu suling utawa larutan Krebs-Henseleit) yaiku 225 mL. Magnet silinder sing dimagnetisasi kanthi aksial digunakake minangka magnet permanen. Selehake magnet ing wadhah sing adoh 1,5 mm saka tembok njero tabung kaca tengah, kanthi pucuke madhep arah tabung (vertikal). Laju aliran cairan ing loop tertutup yaiku 60 L/jam (cocog karo kecepatan linier 0,225 m/s). Larutan Krebs-Henseleit digunakake minangka cairan sing sirkulasi amarga minangka analog plasma. Koefisien viskositas dinamis plasma yaiku 1,1-1,3 mPa∙s. 9 Jumlah MNP sing diserap ing medan magnet ditemtokake dening spektrofotometri saka konsentrasi wesi ing cairan sing sirkulasi sawise eksperimen.
Kajaba iku, panliten eksperimental wis ditindakake ing tabel mekanika fluida sing luwih apik kanggo nemtokake permeabilitas relatif pembuluh getih. Komponen utama dhukungan hidrodinamik dituduhake ing Gambar 3. Komponen utama stent hidrodinamik yaiku loop tertutup sing nyimulasikake penampang sistem vaskular model lan tangki panyimpenan. Gerakan cairan model ing sadawane kontur modul pembuluh getih diwenehake dening pompa peristaltik. Sajrone eksperimen, njaga penguapan lan kisaran suhu sing dibutuhake, lan ngawasi parameter sistem (suhu, tekanan, laju aliran cairan, lan nilai pH).
Gambar 3 Diagram blok persiyapan sing digunakake kanggo nyinaoni permeabilitas dinding arteri karotid. 1-tangki panyimpenan, 2-pompa peristaltik, 3-mekanisme kanggo ngenalake suspensi sing ngemot MNP menyang loop, 4-meter aliran, 5-sensor tekanan ing loop, 6-penukar panas, 7-ruang nganggo wadhah, 8-sumber medan magnet, 9-balon nganggo hidrokarbon.
Kamar sing isine wadhah kasebut kasusun saka telung wadhah: wadhah gedhe njaba lan rong wadhah cilik, sing diliwati lengen sirkuit pusat. Kanula dilebokake menyang wadhah cilik, wadhah kasebut diikat ing wadhah cilik, lan pucuk kanula diikat rapet nganggo kawat tipis. Spasi antarane wadhah gedhe lan wadhah cilik diisi banyu suling, lan suhu tetep konstan amarga sambungan menyang penukar panas. Spasi ing wadhah cilik diisi larutan Krebs-Henseleit kanggo njaga kelangsungan urip sel pembuluh darah. Tangki kasebut uga diisi larutan Krebs-Henseleit. Sistem pasokan gas (karbon) digunakake kanggo nguap larutan ing wadhah cilik ing tangki panyimpenan lan kamar sing isine wadhah (Gambar 4).
Gambar 4 Kamar panggonan wadhahe diselehake. 1-Kanula kanggo nurunake pembuluh getih, 2-Kamar njaba, 3-Kamar cilik. Panah nuduhake arah cairan model.
Kanggo nemtokake indeks permeabilitas relatif dinding pembuluh darah, arteri karotis tikus digunakake.
Introduksi suspensi MNP (0,5 mL) menyang sistem nduweni karakteristik ing ngisor iki: total volume internal tangki lan pipa penghubung ing loop yaiku 20 mL, lan volume internal saben kamar yaiku 120 mL. Sumber medan magnet eksternal yaiku magnet permanen kanthi ukuran standar 2 × 3 mm. Iki dipasang ing ndhuwur salah sawijining kamar cilik, 1 cm adoh saka wadhah, kanthi salah sawijining pucuk madhep tembok wadhah. Suhu dijaga ing 37 °C. Daya pompa roller disetel dadi 50%, sing cocog karo kecepatan 17 cm / s. Minangka kontrol, sampel dijupuk ing sel tanpa magnet permanen.
Sejam sawisé administrasi konsentrasi MNP sing wis ditemtokake, sampel cair dijupuk saka kamar kasebut. Konsentrasi partikel diukur nganggo spektrofotometer nganggo spektrofotometer UV-Vis Unico 2802S (United Products & Instruments, USA). Kanthi nggatekake spektrum panyerepan suspensi MNP, pangukuran ditindakake ing 450 nm.
Miturut pandhuan Rus-LASA-FELASA, kabeh kewan diternak lan diopeni ing fasilitas bebas patogen tartamtu. Panliten iki tundhuk karo kabeh peraturan etika sing relevan kanggo eksperimen lan riset kewan, lan wis entuk persetujuan etika saka Pusat Riset Medis Nasional Almazov (IACUC). Kewan-kewan kasebut ngombe banyu ad libitum lan mangan kanthi rutin.
Panliten iki ditindakake marang 10 tikus NSG lanang umur 12 minggu sing dibius lan kekurangan imun (NOD.Cg-Prkdcscid Il2rgtm1Wjl/Szj, Laboratorium Jackson, USA) 10, kanthi bobot 22 g ± 10%. Amarga kekebalan tikus kekurangan imun ditekan, tikus kekurangan imun saka garis iki ngidini transplantasi sel lan jaringan manungsa tanpa penolakan transplantasi. Kanca saklompok saka kandhang sing beda-beda ditugasake kanthi acak menyang klompok eksperimen, lan dheweke dikembangbiakake bebarengan utawa dipapar kanthi sistematis ing papan perlindungan klompok liyane kanggo njamin paparan sing padha karo mikrobiota umum.
Garis sel kanker manungsa HeLa digunakake kanggo nggawe model xenograft. Sel-sel kasebut dikultur ing DMEM sing ngemot glutamin (PanEco, Rusia), ditambah karo 10% serum janin sapi (Hyclone, USA), 100 CFU/mL penisilin, lan 100 μg/mL streptomisin. Garis sel kasebut diwenehake kanthi becik dening Laboratorium Regulasi Ekspresi Gen saka Institut Riset Sel Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. Sadurunge injeksi, sel HeLa dicopot saka plastik kultur nganggo larutan tripsin:Versene 1:1 (Biolot, Rusia). Sawise dicuci, sel-sel kasebut digantung ing medium lengkap nganti konsentrasi 5 × 106 sel saben 200 μL, lan diencerake karo matriks membran basal (LDEV-FREE, MATRIGEL® CORNING®) (1:1, ing es). Suspensi sel sing wis disiapake disuntikake kanthi subkutan menyang kulit pupu tikus. Gunakake kaliper elektronik kanggo ngawasi pertumbuhan tumor saben 3 dina.
Nalika tumor tekan 500 mm3, magnet permanen ditanem ing jaringan otot kewan eksperimen cedhak tumor. Ing klompok eksperimen (MNPs-ICG + tumor-M), 0,1 mL suspensi MNP diinjeksi lan dipaparake ing medan magnet. Kewan utuh sing ora diobati digunakake minangka kontrol (latar mburi). Kajaba iku, kewan sing diinjeksi 0,1 mL MNP nanging ora ditanem magnet (MNPs-ICG + tumor-BM) digunakake.
Visualisasi fluoresensi sampel in vivo lan in vitro ditindakake ing bioimager IVIS Lumina LT seri III (PerkinElmer Inc., USA). Kanggo visualisasi in vitro, volume 1 mL konjugat PLA-EDA-ICG lan MNP-PLA-EDA-ICG sintetik ditambahake ing sumur pelat. Kanthi nggatekake karakteristik fluoresensi pewarna ICG, filter paling apik sing digunakake kanggo nemtokake intensitas cahya sampel dipilih: dawa gelombang eksitasi maksimum yaiku 745 nm, lan dawa gelombang emisi yaiku 815 nm. Piranti lunak Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) digunakake kanggo ngukur kanthi kuantitatif intensitas fluoresensi sumur sing ngemot konjugat.
Intensitas fluoresensi lan akumulasi konjugat MNP-PLA-EDA-ICG diukur ing tikus model tumor in vivo, tanpa anané lan aplikasi medan magnet ing situs sing ditliti. Tikus-tikus kasebut dibius nganggo isoflurane, banjur 0,1 mL konjugat MNP-PLA-EDA-ICG diinjeksi liwat vena buntut. Tikus sing ora diobati digunakake minangka kontrol negatif kanggo entuk latar mburi fluoresen. Sawise menehi konjugat kanthi intravena, lebokake kewan kasebut ing tahap pemanasan (37°C) ing ruang pencitra fluoresensi IVIS Lumina LT seri III (PerkinElmer Inc.) nalika njaga inhalasi nganggo anestesi isoflurane 2%. Gunakake filter internal ICG (745–815 nm) kanggo deteksi sinyal 1 menit lan 15 menit sawise introduksi MNP.
Kanggo neliti akumulasi konjugat ing tumor, area peritoneal kewan ditutupi kertas, sing ngidini ngilangi fluoresensi padhang sing ana gandhengane karo akumulasi partikel ing ati. Sawise nyinaoni biodistribusi MNP-PLA-EDA-ICG, kewan-kewan kasebut di-eutanasia kanthi manusiawi kanthi overdosis anestesi isoflurane kanggo pamisahan area tumor lan penilaian kuantitatif radiasi fluoresensi. Gunakake piranti lunak Living Image 4.5.5 (PerkinElmer Inc.) kanggo ngolah analisis sinyal kanthi manual saka wilayah sing dipilih. Telung pangukuran dijupuk kanggo saben kewan (n = 9).
Ing panliten iki, kita ora ngetung kasuksesan pemuatan ICG ing MNPs-ICG. Kajaba iku, kita ora mbandhingake efisiensi retensi nanopartikel ing sangisore pengaruh magnet permanen kanthi macem-macem bentuk. Kajaba iku, kita ora ngevaluasi efek jangka panjang saka medan magnet ing retensi nanopartikel ing jaringan tumor.
Nanopartikel paling dominan, kanthi ukuran rata-rata 195,4 nm. Kajaba iku, suspensi kasebut ngandhut aglomerat kanthi ukuran rata-rata 1176,0 nm (Gambar 5A). Sabanjure, bagean kasebut disaring liwat filter sentrifugal. Potensial zeta partikel kasebut yaiku -15,69 mV (Gambar 5B).
Gambar 5 Sifat fisik suspensi: (A) distribusi ukuran partikel; (B) distribusi partikel ing potensial zeta; (C) foto TEM nanopartikel.
Ukuran partikelé umumé 200 nm (Gambar 5C), kasusun saka MNP tunggal kanthi ukuran 20 nm, lan cangkang organik konjugasi PLA-EDA-ICG kanthi kapadhetan elektron sing luwih murah. Pembentukan aglomerat ing larutan banyu bisa diterangake kanthi modulus gaya elektromotif individu sing relatif rendah.
Kanggo magnet permanen, nalika magnetisasi dikonsentrasi ing volume V, ekspresi integral dipérang dadi rong integral, yaiku volume lan permukaan:
Ing kasus sampel kanthi magnetisasi konstan, kerapatan arus yaiku nol. Banjur, ekspresi vektor induksi magnetik bakal njupuk bentuk ing ngisor iki:
Gunakna program MATLAB (MathWorks, Inc., USA) kanggo itungan numerik, nomer lisensi akademik ETU “LETI” 40502181.
Kaya sing dituduhake ing Gambar 7 Gambar 8 Gambar 9 Gambar-10, medan magnet paling kuat diasilake dening magnet sing diarahake sacara aksial saka pucuk silinder. Radius aksi efektif padha karo geometri magnet. Ing magnet silinder kanthi silinder sing dawane luwih gedhe tinimbang diametere, medan magnet paling kuat diamati ing arah aksial-radial (kanggo komponen sing cocog); mulane, sepasang silinder kanthi rasio aspek (diameter lan dawa) adsorpsi MNP sing luwih gedhe minangka sing paling efektif.
Gambar 7 Komponen intensitas induksi magnetik Bz ing sadawane sumbu Oz magnet; ukuran standar magnet: garis ireng 0,5 × 2mm, garis biru 2 × 2mm, garis ijo 3 × 2mm, garis abang 5 × 2mm.
Gambar 8 Komponen induksi magnetik Br tegak lurus karo sumbu magnet Oz; ukuran standar magnet: garis ireng 0,5 × 2mm, garis biru 2 × 2mm, garis ijo 3 × 2mm, garis abang 5 × 2mm.
Gambar 9 Komponen intensitas induksi magnetik Bz ing jarak r saka sumbu pungkasan magnet (z=0); ukuran standar magnet: garis ireng 0,5×2mm, garis biru 2×2mm, garis ijo 3×2mm, garis abang 5×2mm.
Gambar 10 Komponen induksi magnetik sadawane arah radial; ukuran magnet standar: garis ireng 0,5 × 2 mm, garis biru 2 × 2 mm, garis ijo 3 × 2 mm, garis abang 5 × 2 mm.
Model hidrodinamik khusus bisa digunakake kanggo nyinaoni metode pangiriman MNP menyang jaringan tumor, ngonsentrasikake nanopartikel ing area target, lan nemtokake prilaku nanopartikel ing kahanan hidrodinamik ing sistem sirkulasi. Magnet permanen bisa digunakake minangka medan magnet eksternal. Yen kita nglirwakake interaksi magnetostatik antarane nanopartikel lan ora nimbang model cairan magnetik, cukup kanggo ngira-ngira interaksi antarane magnet lan nanopartikel tunggal kanthi pendekatan dipol-dipol.
Ing ngendi m minangka momen magnetik magnet, r minangka vektor radius titik ing ngendi nanopartikel dumunung, lan k minangka faktor sistem. Ing pendekatan dipol, medan magnet nduweni konfigurasi sing padha (Gambar 11).
Ing medan magnet sing seragam, nanopartikel mung muter sadawane garis gaya. Ing medan magnet sing ora seragam, gaya tumindak ing kono:
Ing ngendi turunan saka arah sing diwenehake l. Kajaba iku, gaya kasebut narik nanopartikel menyang area sing paling ora rata ing lapangan, yaiku, kelengkungan lan kapadhetan garis gaya mundhak.
Mulane, luwih becik nggunakake magnet (utawa rantai magnet) sing cukup kuwat kanthi anisotropi aksial sing jelas ing area partikel kasebut.
Tabel 1 nuduhake kemampuan magnet tunggal minangka sumber medan magnet sing cukup kanggo nangkep lan nahan MNP ing amben vaskular saka medan aplikasi.